浏览器输入URL发生了什么？

夜深了，静下心来码字。本文主要从两个方面去聊，第一是网络知识（参考小满zs网络课程），第二呢，是leetcode的算法题。小伙伴问了，我™进来看发生了什么的，你跟我聊算法搞毛线？各位老哥们先别急，本文仅以算法题为引，讲述输入网址后网页如何加载的问题。

一、算法题 引入

给你一个字符串s，找出s中最长的回文子串。

毫无疑问，这道题可以使用暴力法解决，暴力法的思路是枚举所有的子串，判断每个子串是否是回文，如果子串回文，则更新最长回文子串长度和子串起始下标和结束下标。

步骤1 枚举起始位置，记为left=0;

步骤2 枚举终止位置，记为right=0;

步骤3 如果left<=right，判断s[left]和s[right]是否相等，相等则判断[left,right]是否是回文，如果是，则判断是否大于最长回文子串长度，如果大于则更新最长回文子串长度和子串起始下标和结束下标;

步骤4 如果s[left]和s[right]不相等，说明[left,right]区间不包含回文子串，则left=left+1, right=right-1, 进入**步骤3** 继续判断。

步骤5 当left>right时，终止枚举。

这样来看，暴力法的复杂度为O(n^2)。

很明显，这种方法在实际应用中效率太低，面对长度超长或者无限长的字符串，那是根本无法完成的。

于是，人们提出了马拉车算法，该算法可以在O(n)的时间复杂度内求解字符串中最长回文子串。

此处仅作简单原理介绍，不做详细赘述。

马拉车算法原理

步骤1 将字符串s预处理，在s的头部和尾部各添加一个特殊字符，记为'$'。

步骤2 初始化一个数组P，P[i]表示以第i个字符为中心的最长回文子串长度。

步骤3 初始化一个变量C，表示回文中心，初始化一个变量R，表示回文的右边界。

步骤4 遍历字符串s，对于每个字符s[i]：

* 如果i>R，则C=i, R=i;
* 否则，找到一个变量j，使得i关于C是对称的，即i-C=C-j；
* 如果i+P[j]<=R，则P[i]=P[j];
* 否则，令i关于C的对称点k=R-(i-C)，如果s[k]=s[i]，则P[i]=P[k]+1，否则P[i]=1;
* 如果i+P[i]>R，则C=i, R=i+P[i];

步骤5 最长回文子串长度为max(P)。

上面说算法优化了，但实际应用呢？

二、算法与网络知识结合

网络编程相关的算法题，多半会涉及到数据结构的设计，例如链表，哈希表等，这些数据结构可以在很多问题中体现出来，这里我们只讲最长回文子串和算法题有什么关系。

在讲解最长回文子串之前，先科普一下浏览器是怎么处理输入的url的。

步骤1 当您在浏览器中输入一个URL时，浏览器首先会检查您输入的URL是否包含协议。如果包含协议，则浏览器会直接将URL发送给相应的协议处理程序。例如，如果URL包含“http://”或“https://”，则浏览器会将URL发送给HTTP或HTTPS协议处理程序。

步骤2 如果您输入的URL不包含协议，则浏览器会将URL发送给默认的协议处理程序。默认的协议处理程序通常是HTTP协议处理程序。

步骤3 协议处理程序收到URL后，会将URL解析成一个域名和一个端口号。

步骤4 协议处理程序会向域名对应的IP地址发送一个DNS查询请求。DNS服务器会将域名解析成一个IP地址。

步骤5 协议处理程序收到IP地址后，会向IP地址对应的服务器发送一个HTTP请求。

步骤6 服务器收到HTTP请求后，会处理请求并返回一个HTTP响应。

步骤7 浏览器收到HTTP响应后，会将响应的内容渲染成网页。

三、如何设计数据结构

看到这里，有人要问，网络相关知识，你说半天和你的回文子串算法题有什么关系？

关系大了，当你得知了浏览器处理URL的步骤后，你会发现，有必要用一个数据结构记录URL的解析过程，设计一个合理的并且可以控制数据结构复杂度上限的数据结构，你才能称的上一个合格的网络工程师。

数组？不行，因为数组的复杂度是固定的。链表？不行，链表的复杂度太高。

嗯，哈希表倒是不错，哈希表的复杂度为O(1)。

我们把域名当作key，IP地址当作value，构建哈希表，这样，无论是请求还是响应，我们可以通过哈希表的key值快速地找到对应的value值，这样既降低了网络请求的时间复杂度，又可以提高代码的响应效率。

四、总结

希望各位小伙伴通过阅读本文，对最长回文子串的算法有了更深的理解，也对网络编程相关算法题有了新的认识。

加油！小伙伴们！