HDU5853 Jong Hyok and String(二分 + 后缀数组)

题目

Source

http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=5853

Description

Jong Hyok loves strings. One day he gives a problem to his friend you. He writes down n strings Pi in front of you, and asks m questions. For i-th question, there is a string Qi. We called strange set(s) = {(i, j) | s occurs in Pi and j is the position of its last character in the current occurence}. And for ith question, you must answer the number of different strings t which satisfies strange set(Qi) = strange set(t) and t is a substring of at least one of the given n strings.

Input

First line contains T, a number of test cases.

For each test cases, there two numbers n, m and then there are n strings Pi and m strings Qj.(i = 1…n, j = 1…m)

1 <= T <= 10
1 <= n <= 100000
1 <= m<= 500000
1 <=|Pi|<=100000
1 <=|Qi|<=100000
∑ni=1|Pi|≤100000
File size is less than 3.5 megabytes.

Output

For each test case, first line contains a line “Case #x:”, x is the number of the case.

For each question, you should print one integer in one line.

Sample Input

1
2 2
aba
ab
a
ab

Sample Output

Case #1:
1
2

分析

题目大概说给若干的字符串pi,然后若干个询问,询问pi内有多少个不同子串与给定的询问字符串的strange set相同。一个字符串的strange set是一个二元组(i,j)的集合,表示该字符串在pi中出现且最后一个字符在pi中的位置j。

这题比赛时和队友讨论了挺久的。

首先想到的是,与查询串的strange set相同一定是查询串的后缀(其实不止是这样= =)。而查询串后缀的strange set不与查询串相同的情况是这个后缀在pi中被匹配了,但在那个位置查询串没被匹配。

然后队友考虑到通过把串反转,将后缀转化成前缀。

接下去,看到Σ|pi|<=100000,所以开始往后缀数组上面想。自然,那些pi要反转(这时考虑的是前缀了),然后拼接起来,中间用特殊字符隔开。

而求得其各个后缀排序后,对于任何一个模式串是能通过二分去查找到它所在匹配位置。然后就开始考虑对于查询串的各个前缀,去通过二分其位置的上下界求得有多少个与其匹配,然后再与查询串匹配次数对比,如果相等说明该前缀是可行的。

不过时间复杂度显然不行。后面我想到如果前缀x不行,那么前缀x-1也一定不行,然后慢慢地得出了这个结论——

  • 对于各个查询串,通过两次二分,找到它匹配的上界upp和下界low(upp<=low。。),那么结果就是|查询串|-max(LCP(upp,upp-1),LCP(low,low+1))!

我们验证了时间复杂度,是所有查询串总长*logΣ|pi|,所有查询串总长Clarification说到200W左右,那样大概是可以一试的。于是就写了,不过WA= =二分改了改,然后什么什么。。比赛结束也没搞出来。

其实,一开始逻辑就有漏洞了。。【与查询串的strange set相同一定是查询串的后缀(其实不止是这样= =)】,还有一种情况!

比如这个数据:

1 1
bbbaa
bba 
结果应该是3,因为:
  • strange set(“bba”) = {(1,4)}
  • bba的这两个后缀满足:strange set(“bba”) = {(1,4)}、strange set(“ba”) = {(1,4)}
  • 此外还有这个满足:strange set(“bbba”) = {(1,4)}
就是说还有包含整个字符串的可能满足。然后我想了想,画了画,又得出结论:
  • 这种情况的数量就是上下界的LCP长度减去查询串的长度!
另外要注意上界=下界的情况,还有特殊字符在这儿应该要互不相同。。
 
感觉这题好难描述= =就这样吧。。最后我终于AC了。。
 

代码

#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<cmath>
#include<algorithm>
using namespace std;
#define INF (1<<30)
#define MAXN 222222 int wa[MAXN],wb[MAXN],wv[MAXN],ws[MAXN];
int cmp(int *r,int a,int b,int l){
return r[a]==r[b] && r[a+l]==r[b+l];
}
int sa[MAXN],rnk[MAXN],height[MAXN];
void SA(int *r,int n,int m){
int *x=wa,*y=wb; for(int i=0; i<m; ++i) ws[i]=0;
for(int i=0; i<n; ++i) ++ws[x[i]=r[i]];
for(int i=1; i<m; ++i) ws[i]+=ws[i-1];
for(int i=n-1; i>=0; --i) sa[--ws[x[i]]]=i; int p=1;
for(int j=1; p<n; j<<=1,m=p){
p=0;
for(int i=n-j; i<n; ++i) y[p++]=i;
for(int i=0; i<n; ++i) if(sa[i]>=j) y[p++]=sa[i]-j;
for(int i=0; i<n; ++i) wv[i]=x[y[i]];
for(int i=0; i<m; ++i) ws[i]=0;
for(int i=0; i<n; ++i) ++ws[wv[i]];
for(int i=1; i<m; ++i) ws[i]+=ws[i-1];
for(int i=n-1; i>=0; --i) sa[--ws[wv[i]]]=y[i];
swap(x,y); x[sa[0]]=0; p=1;
for(int i=1; i<n; ++i) x[sa[i]]=cmp(y,sa[i-1],sa[i],j)?p-1:p++;
} for(int i=1; i<n; ++i) rnk[sa[i]]=i;
int k=0;
for(int i=0; i<n-1; height[rnk[i++]]=k){
if(k) --k;
for(int j=sa[rnk[i]-1]; r[i+k]==r[j+k]; ++k);
}
} int st[18][MAXN];
void ST(int *a,int n){
for(int i=1; i<=n; ++i) st[0][i]=a[i];
for(int i=1; i<18; ++i){
for(int j=1; j<=n; ++j){
if(j+(1<<i)>n) break;
st[i][j]=min(st[i-1][j],st[i-1][j+(1<<i-1)]);
}
}
}
int rmq(int a,int b){
if(a>b) swap(a,b);
int k=(int)(log2(b-a+1)+1e-6);
return min(st[k][a],st[k][b-(1<<k)+1]);
} char str[MAXN];
int an,a[MAXN],b[MAXN],bn;
int len[MAXN]; int cmp(int k){
int i;
for(i=0; i+k<an && i<bn; ++i){
if(a[i+k]>b[i]) return 1;
else if(a[i+k]<b[i]) return -1;
}
if(i!=bn) return -1;
return 0;
} int main(){
int t,n,m;
scanf("%d",&t);
for(int cse=1; cse<=t; ++cse){
scanf("%d%d",&n,&m);
an=0;
for(int i=0; i<n; ++i){
scanf("%s",str);
for(int j=strlen(str)-1; j>=0; --j){
len[an]=j+1;
a[an++]=str[j]-'a'+1;
}
a[an++]=28+i;
}
a[an++]=0;
SA(a,an,28+n);
ST(height,an-1);
printf("Case #%d:\n",cse);
while(m--){
scanf("%s",str);
bn=0;
for(int j=strlen(str)-1; j>=0; --j){
b[bn++]=str[j]-'a'+1;
} int l=1,r=an-1;
int upp=-1;
while(l<=r){
int mid=l+r>>1;
int tmp=cmp(sa[mid]);
if(tmp==0){
upp=mid;
r=mid-1;
}else if(tmp>0) r=mid-1;
else if(tmp<0) l=mid+1;
}
if(upp==-1){
printf("%d\n",0);
continue;
}
l=1,r=an-1;
int low=-1;
while(l<=r){
int mid=l+r>>1;
int tmp=cmp(sa[mid]);
if(tmp==0){
low=mid;
l=mid+1;
}else if(tmp>0) r=mid-1;
else if(tmp<0) l=mid+1;
}
int tmp=0;
if(upp!=1){
tmp=max(tmp,height[upp]);
}
if(low!=an-1){
tmp=max(tmp,height[low+1]);
}
if(upp==low) printf("%d\n",bn-tmp+len[sa[upp]]-bn);
else printf("%d\n",bn-tmp+rmq(upp+1,low)-bn);
}
}
return 0;
}
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