CF1320 Div1 D.Reachable Strings 题解
题目大意
给定一个长为\(n\)的01串\(S\),每次你可以对一个串的三个连续位置做:\(011 \rightarrow 110\),\(110 \rightarrow 011\)的操作。
有\(q\)次询问,每次询问给出两个长度相等的子串,问是否能从一个串变到另一个串。
题解
首先,我们发现操作不改变\(1\)的个数。所以可以先用前缀和判断\(1\)的个数是否相等。
如果某个字符串不出现相邻的两个\(1\),那么容易得到你无法做任何有效的操作,就直接判断是否相等。这一步可以用hash或sa或sam实现。
否则我们又发现一个新的不变量,就是奇数位(是子串的奇数位)的\(1\)的个数和偶数位的\(1\)的个数都不改变!所以我们用前缀和算出两个串判断奇数位的\(1\),再判断是否相等
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这给我们一个启示,就是简单的使用不变量无法得到正确的充要条件。
我们需要一个绝妙的想法。
把\(0\)看成小人,\(1\)看成空地。每次操作可以理解成把一个小人移动两个单位长度,且不改变小人之间的相对位置。
因此,从左到右每个小人所处位置的奇偶性是不变的。
设询问的字符串为\([l_1, r_1], [l_2, r_2]\),则先判断这两个子串的\(0\)的个数是否相等。如果相等,记它们为\(k\)。设从左往右第一个串的第\(i\)个\(0\)的在S的位置是\(a_i\),第二个串是\(b_i\)。
充要条件就是:对任意\(i\),\(a_i - l_1 \equiv b_i - l_2 (\mod 2)\)!
(至于条件的充分性,真的很好证的,就不写了)
我们把S中每个\(0\)连起来,然后如果这个\(0\)的下标为奇数,就在这个位置填上\(1\),否则填上\(0\),记这个新串是\(T_1\),把这个新串的\(01\)互换,形成\(T_2\)。
对\(T = T_1T_2\)建后缀数组或后缀自动机。问题变成了每次询问\(T\)的两个子串是否相等。
这是一个经典的问题。
#include <bits/stdc++.h>
#define debug(x) cerr << #x << " " << (x) << endl
using namespace std;
const int N = 200005, K = 25;
int n, q, len[N << 2], par[N << 2], last = 0, cnt = 0;
char str[N];
map<char, int> ch[N << 2];
void extend (char c) {
int p = last, np = ++cnt;
len[np] = len[p] + 1;
for (; ~p && !ch[p][c]; p = par[p]) ch[p][c] = np;
if (p < 0) par[np] = 0;
else {
int q = ch[p][c];
if (len[q] == len[p] + 1) par[np] = q;
else {
int nq = ++cnt;
ch[nq] = ch[q], len[nq] = len[p] + 1;
par[nq] = par[q], par[q] = par[np] = nq;
for (; ~p && ch[p][c] == q; p = par[p]) ch[p][c] = nq;
}
}
last = np;
}
int tot = 0, id[N << 1], fa[N << 2][K], Log2[N << 2];
int zero[N << 1], pos[N];
int find_pos (int l, int r) {
int u = id[r];
for (int i = Log2[cnt]; i >= 0; i--) {
if (~fa[u][i] && len[fa[u][i]] > r - l) u = fa[u][i];
}
return u;
}
int main () {
scanf("%d%s", &n, &str);
par[0] = -1, len[0] = 0;
for (int i = 0; i < n; i++) {
if (str[i] == '0') {
pos[tot] = i;
zero[tot++] = i & 1;
}
}
for (int i = 0, j = 0; i < n; i++) {
if (str[i] == '0') {
zero[tot + j] = i & 1 ^ 1;
j++;
}
}
for (int i = 0; i < (tot << 1); i++) extend(zero[i] + '0'), id[i] = last;
Log2[1] = 0;
for (int i = 2; i <= cnt; i++) Log2[i] = Log2[i >> 1] + 1;
for (int i = 0; i <= cnt; i++) fa[i][0] = par[i];
for (int i = 1; i <= Log2[cnt]; i++) {
for (int j = 0; j <= cnt; j++) {
if (fa[j][i - 1] < 0) fa[j][i] = -1;
else fa[j][i] = fa[fa[j][i - 1]][i - 1];
}
}
scanf("%d", &q);
for (int i = 0; i < q; i++) {
int l1, l2, len;
scanf("%d%d%d", &l1, &l2, &len), l1--, l2--;
int L1 = lower_bound(pos, pos + tot, l1) - pos, R1 = lower_bound(pos, pos + tot, l1 + len) - pos;
int L2 = lower_bound(pos, pos + tot, l2) - pos, R2 = lower_bound(pos, pos + tot, l2 + len) - pos;
bool flag = true;
if (R1 - L1 != R2 - L2) flag = false;
if (l1 & 1) L1 += tot, R1 += tot;
if (l2 & 1) L2 += tot, R2 += tot;
if (L1 < R1 && L2 < R2 && find_pos(L1, R1 - 1) != find_pos(L2, R2 - 1)) flag = false;
if (flag) puts("Yes");
else puts("No");
}
return 0;
}
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