数据结构 题解
一、题目：
二、思路：
一道非常好的后缀树相关题目。
先贴一张后缀树的图片：
从根下来的一条路径所对应的子串都是不同的。
首先我们考虑后缀树上从父亲到某个儿子的一条边 \((x,y)\)，这条边肯定会包含若干个字母。举个例子，比如边 \((1,6)\) 就包含了 \(\mathtt{bbaa}\) 这四个字母。那么，如果 \(A\) 是后缀树从根下来，到这条边的某个字母所对应的子串，\(B\) 是这条边剩余的字母组成的子串，那么我们可以肯定，所有 \(A\) 出现过的位置后面一定跟的是 \(B\)。
比如就拿 \((1,6)\) 边来举例子。那么就有
| A | B |
|---|---|
| \(\mathtt{ab}\) | \(\mathtt{baa}\) |
| \(\mathtt{abb}\) | \(\mathtt{aa}\) |
| \(\mathtt{abba}\) | \(\mathtt{a}\) |
假设一条边上字母的个数为 \(len\)，所以一条边可以贡献的答案就是 \(1+2+\cdots+len-1\)，即 \(\dfrac{len\times(len - 1)}{2}\)。
但是这些还不够，题目中说，那些 \(A\) 后面不够 \(B\) 的长度的位置可以不管，也就是说，不一定必须要对于 \(A\) 出现的所有位置，\(B\) 都要跟在后面，允许一些位置后面不跟 \(B\)。这些 \(A\) 后面是可以跟不同的子串的，对应在后缀树上就是一个分叉点把 \(A\) 和 \(B\) 分开了。
以 \(\mathtt{b}\) 作为 \(A\) 来举例子。\(\mathtt{b}\) 对应的节点是 5 号节点。我们可以发现，5 号节点的子树中长度大于 3 的子串还是可以作为 \(B\) 的。这个 3 是怎么来的呢？其实就是 5 号点的子树中次深的节点到 5 号节点的距离，即 4 号节点到 5 号点的距离。
具体一点，合法的情况有
| A | B |
|---|---|
| \(\mathtt{b}\) | \(\mathtt{abba}\) |
| \(\mathtt{b}\) | \(\mathtt{abbaa}\) |
当然，比如说 \((S,5)\) 这条边有两个字母 \(\mathtt{ab}\)，那么 \(A\) 就可以是 \(\mathtt{a}\)，也可以是 \(\mathtt{ab}\) 了。如果\(A\) 是 \(\mathtt{a}\)，那么只需要在每个 \(B\) 前添一个 \(\mathtt{b}\) 即可。说简单一点，就是 \(A\) 和 \(B\) 可以不在同一条边中，而是在同一条边中断开，但是 \(B\) 一定要对应着最深节点除去次深节点的部分。那么这一条边又可以贡献 \(len\times(\mathbb{maxdep}-\mathbb{secdep})\)。
三、代码：
#include <iostream> // 由于我的代码使用后缀自动机来建后缀树，所以可能会有不分叉的节点，因此特判会多一些。
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <algorithm>
using namespace std;
typedef long long LL;
#define FILEIN(s) freopen(s, "r", stdin)
#define FILEOUT(s) freopen(s, "w", stdout)
#define mem(s, v) memset(s, v, sizeof s)
inline int read(void) {
int x = 0, f = 1; char ch = getchar();
while (ch < '0' || ch > '9') { if (ch == '-') f = -1; ch = getchar(); }
while (ch >= '0' && ch <= '9') { x = x * 10 + ch - '0'; ch = getchar(); }
return f * x;
}
const int MAXN = 400005;
const int INF = 1e8;
int n, tot = 1, las = 1;
LL ans;
int maxd[MAXN], sec[MAXN], head[MAXN], idx;
int dep[MAXN];
char ch[MAXN];
struct Node {
int ch[27];
int fa, maxlen;
}node[MAXN << 1];
struct Edge {
int y, next;
Edge() {}
Edge(int _y, int _next) : y(_y), next(_next) {}
}e[MAXN << 1];
inline void connect(int x, int y) {
e[++idx] = Edge(y, head[x]);
head[x] = idx;
}
void extend(int c) {
int z = ++tot, v = las; las = tot;
node[z].maxlen = node[v].maxlen + 1;
for (; v && node[v].ch[c] == 0; v = node[v].fa) node[v].ch[c] = z;
if (!v) node[z].fa = 1;
else {
int x = node[v].ch[c];
if (node[x].maxlen == node[v].maxlen + 1) node[z].fa = x;
else {
int y = ++tot;
node[y] = node[x];
node[y].maxlen = node[v].maxlen + 1;
node[x].fa = node[z].fa = y;
for (; v && node[v].ch[c] == x; v = node[v].fa) node[v].ch[c] = y;
}
}
}
void dfs1(int x) {
int len = node[x].maxlen - node[node[x].fa].maxlen;
dep[x] = dep[node[x].fa] + len;
ans += 1LL * len * (len - 1) / 2;
for (int i = head[x]; i; i = e[i].next) {
int y = e[i].y;
dfs1(y);
}
}
void dfs2(int x) {
if (head[x]) maxd[x] = -INF;
sec[x] = -INF;
for (int i = head[x]; i; i = e[i].next) {
int y = e[i].y;
dfs2(y);
// maxd[x] = max(maxd[x], maxd[y] + node[y].maxlen - node[x].maxlen);
int len = node[y].maxlen - node[x].maxlen;
if (maxd[y] + len > maxd[x]) {
sec[x] = maxd[x];
maxd[x] = maxd[y] + len;
}
else sec[x] = max(sec[x], maxd[y] + len);
sec[x] = max(sec[x], sec[y] + len);
}
int len = node[x].maxlen - node[node[x].fa].maxlen;
ans += 1LL * len * (maxd[x] - max(0, sec[x]));
}
int main() {
//FILEIN("in.txt");
n = read();
scanf("%s", ch + 1);
reverse(ch + 1, ch + n + 1);
for (int i = 1; i <= n; ++i) {
extend(ch[i] - 'a' + 1);
}
for (int i = 2; i <= tot; ++i) {
connect(node[i].fa, i);
}
dfs1(1);
dfs2(1);
printf("%lld\n", ans);
return 0;
}
