• 【NOI模拟赛】字符串匹配(后缀自动机SAM,莫队,分块)


    题面

    1024MB,4s

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    题解

    我们把文本串建后缀自动机,然后把询问离线下来,按右端点放在模式串上,然后可以找到模式串每个前缀在SAM上的对应节点,获得子串的出现次数,更新答案。这个是 O ( n 2 ) O(n^2) O(n2) 的。

    我们可以用莫队算法,先预处理出后缀树上每个点 p p p 的祖先中最大的 t × l e n t\times len t×len ,然后由于莫队算法中扩展到的区间都是确定的,我们可以把莫队中出现的区间再次“离线”到后缀树上,算出每个区间对应的SAM上的点 p p p ,贡献就是 p p p 的出现次数乘当前 p p p 的有效长度,以及 p p p 祖先中的最大 t × l e n t\times len t×len 。时间复杂度 O ( n n ) O(n\sqrt n) O(nn )

    但是这样跑的有点慢,我们其实可以直接暴力剪枝。

    回到那个 O ( n 2 ) O(n^2) O(n2) 的做法,我们是得到了当前前缀对应点 p p p 后,在 l e n [ p ] ∼ l e n [ f a [ p ] ] − 1 len[p]\sim len[fa[p]]-1 len[p]len[fa[p]]1 之间枚举算贡献,但是过程中如果答案小于了 p p p 祖先中最大的 t × l e n t\times len t×len ,就可以直接跳出了。另外,也不用每次跳一步父亲,可以每次直接跳到 t [ q ] × l e n [ q ] t[q]\times len[q] t[q]×len[q] 最大的 p p p 的祖先 q q q 。可以证明跳祖先次数上限是 O ( n ) O(\sqrt n) O(n ) 的,暴力枚举的次数也很小,跟字符集大小有关。每次枚举的贡献用分块维护, O ( 1 ) O(1) O(1) 修改, O ( n ) O(\sqrt n) O(n ) 查询。这道题时限四秒,这个做法四舍五入只跑了五百毫秒。

    CODE

    #include
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    #include
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    #include
    #include
    #include
    #include
    #include
    #include
    #include
    #include
    #pragma GCC optimize(2)
    using namespace std;
    #define MAXN 100005
    #define LL long long
    #define ULL unsigned long long
    #define ENDL putchar('\n')
    #define DB double
    #define lowbit(x) (-(x) & (x))
    #define FI first
    #define SE second
    #define PR pair<int,int>
    #define UIN unsigned int
    #define SQ 317
    int xchar() {
    	static const int maxn = 1000000;
    	static char b[maxn];
    	static int pos = 0,len = 0;
    	if(pos == len) pos = 0,len = fread(b,1,maxn,stdin);
    	if(pos == len) return -1;
    	return b[pos ++];
    }
    // #define getchar() xchar()
    inline LL read() {
    	LL f = 1,x = 0;int s = getchar();
    	while(s < '0' || s > '9') {if(s<0)return -1;if(s=='-')f=-f;s = getchar();}
    	while(s >= '0' && s <= '9') {x = (x<<1) + (x<<3) + (s^48);s = getchar();}
    	return f*x;
    }
    void putpos(LL x) {if(!x)return ;putpos(x/10);putchar((x%10)^48);}
    inline void putnum(LL x) {
    	if(!x) {putchar('0');return ;}
    	if(x<0) putchar('-'),x = -x;
    	return putpos(x);
    }
    inline void AIput(LL x,int c) {putnum(x);putchar(c);}
    
    int n,m,s,o,k;
    inline LL Max(LL a,LL b) {return a>b ? a:b;}
    char s1[MAXN],s2[MAXN];
    struct SAM{
    	int s[26],len,fa;
    	SAM(){memset(s,0,sizeof(s));len=fa=0;}
    }sam[MAXN<<1];
    int las = 1,cnt = 1;
    int addsam(int c) {
    	int p = las,np = (las = ++ cnt);
    	sam[np].len = sam[p].len + 1;
    	for(;p&&!sam[p].s[c];p=sam[p].fa)sam[p].s[c] = np;
    	if(!p) sam[np].fa = 1;
    	else {
    		int q = sam[p].s[c];
    		if(sam[q].len == sam[p].len + 1) sam[np].fa = q;
    		else {
    			int nq = ++ cnt; sam[nq] = sam[q];
    			sam[nq].len = sam[p].len + 1;
    			sam[np].fa = sam[q].fa = nq;
    			for(;p&&sam[p].s[c]==q;p=sam[p].fa)sam[p].s[c]=nq;
    		}
    	}return np;
    }
    vector<int> g[MAXN<<1];
    int ct[MAXN<<1],tp[MAXN<<1];
    LL wt[MAXN<<1];
    void dfs(int x) {for(int y:g[x])dfs(y),ct[x]+=ct[y];}
    void dfs2(int x) {
    	wt[x] = sam[x].len *1ll* ct[x];
    	tp[x] = sam[x].fa;
    	if(wt[tp[sam[x].fa]] >= wt[tp[x]]) tp[x] = tp[sam[x].fa];
    	for(int y:g[x]) dfs2(y);
    }
    int bl[MAXN];
    LL mw[MAXN],mb[MAXN];
    inline void addp(int x,LL y) {
    	mw[x] = Max(mw[x],y);
    	mb[bl[x]] = Max(mb[bl[x]],y);
    }
    int ql[MAXN];
    vector<int> bu[MAXN];
    LL as[MAXN];
    int main() {
    	scanf("%s",s1 + 1);
    	n = strlen(s1 + 1);
    	for(int i = 1;i <= n;i ++) {
    		bl[i] = i/SQ+1;
    	}
    	scanf("%s",s2 + 1);
    	m = strlen(s2 + 1);
    	for(int i = 1;i <= m;i ++) {
    		s = addsam(s2[i]-'a');
    		ct[s] ++;
    	}
    	for(int i = 2;i <= cnt;i ++) g[sam[i].fa].push_back(i);
    	dfs(1); dfs2(1);
    	int Q = read(),flag = 1;
    	for(int i = 1;i <= Q;i ++) {
    		ql[i] = read();o = read();
    		bu[o].push_back(i);
    		if(ql[i] > 1) flag = 0;
    	}
    	if(flag) {
    		LL ans = 0;
    		int p = 1,le = 0;
    		for(int i = 1;i <= n;i ++) {
    			int c = s1[i]-'a';
    			while(p > 1 && !sam[p].s[c]) p = sam[p].fa,le = sam[p].len;
    			if(sam[p].s[c]) p = sam[p].s[c],le ++;
    			ans = max(ans,le*1ll*ct[p]);
    			ans = max(ans,wt[tp[p]]);
    			for(int x:bu[i]) {
    				as[x] = ans;
    			}
    		}
    		for(int i = 1;i <= Q;i ++) {
    			AIput(as[i],'\n');
    		} return 0;
    	}
    	int p = 1,le = 0;
    	for(int i = 1;i <= n;i ++) {
    		int c = s1[i]-'a';
    		while(p > 1 && !sam[p].s[c]) p = sam[p].fa,le = sam[p].len;
    		if(sam[p].s[c]) p = sam[p].s[c],le ++;
    		int pp = p,ll = le;
    		while(pp) {
    			int nx = tp[pp];
    			for(;ll > sam[sam[pp].fa].len && ll*1ll*ct[pp] > wt[nx];ll --) {
    				addp(i-ll+1,ll*1ll*ct[pp]);
    			} pp = nx; ll = sam[pp].len;
    		}
    		for(int x:bu[i]) {
    			s = ql[x];
    			for(int j = s;bl[j] == bl[s];j ++) as[x] = Max(as[x],mw[j]);
    			for(int j = bl[s]+1;j <= bl[n];j ++) as[x] = Max(as[x],mb[j]);
    		}
    	}
    	for(int i = 1;i <= Q;i ++) {
    		AIput(as[i],'\n');
    	}
    	return 0;
    }
    
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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/weixin_43960414/article/details/125976922