#P4770 [NOI2018]你的名字 的题解
题目背景
实力强大的小A 被选为了ION2018 的出题人,现在他需要解决题目的命名问题。
题目描述
小A 被选为了ION2018 的出题人,他精心准备了一道质量十分高的题目,且已经把除了题目命名以外的工作都做好了。
由于ION 已经举办了很多届,所以在题目命名上也是有规定的,ION 命题手册规定:每年由命题委员会规定一个小写字母字符串,我们称之为那一年的命名串,要求每道题的名字必须是那一年的命名串的一个非空连续子串,且不能和前一年的任何一道题目的名字相同。
由于一些特殊的原因,小A 不知道ION2017 每道题的名字,但是他通过一些特殊手段得到了ION2017 的命名串,现在小A 有Q 次询问:每次给定ION2017 的命名串和ION2018 的命名串,求有几种题目的命名,使得这个名字一定满足命题委员会的规定,即是ION2018 的命名串的一个非空连续子串且一定不会和ION2017 的任何一道题目的名字相同。
由于一些特殊原因,所有询问给出的ION2017 的命名串都是某个串的连续子串,详细可见输入格式。
输入格式
第一行一个字符串S ,之后询问给出的ION2017 的命名串都是S 的连续子串。 第二行一个正整数Q,表示询问次数。 接下来Q 行,每行有一个字符串T 和两个正整数l,rl,r,表示询问如果ION2017 的 命名串是S [l..r]S[l..r],ION2018 的命名串是T 的话,有几种命名方式一定满足规定。
输出格式
输出Q 行,第i 行一个非负整数表示第i 个询问的答案。
输入输出样例
输入
1 scbamgepe 2 3 3 smape 2 7 4 sbape 3 8 5 sgepe 1 9
输出
1 12 2 10 3 4
题解
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分析
我们考虑对于一个询问,先求出TT中本质不同的子串个数,然后减去是S(l,r)S(l,r)子串的。
本质不同的子串个数,直接用height数组的性质就可以求。
我们考虑,对于TT的每一个后缀,求出其最长的前缀长度LL,使得该后缀长度为LL的前缀是S(l,r)S(l,r)的子串。
把SS和所有TT连起来建后缀数组。为了方便计算每个询问,我们用链表的方法,记录每个位置在同一个串中的前驱后继。
然后我们按顺序考虑TT的每一个后缀。
如果aa位置的后缀的满足条件的最长前缀为LL,,则a+1a+1位置的至少为L-1L−1。原理和求height数组相同,两边都同时去掉第一个字符,至少还留下L-1L−1。
所以考虑每个位置的话,用双指针扫描一下即可。
然后,假如我们现在考虑位置aa的长度为LL的前缀是否可行,就是相当于在SS的[l,r-L+1][l,r−L+1]内找一个位置bb,满足LCP(a,b)\geqslant LLCP(a,b)⩾L。
满足LCP(a,b)\geqslant LLCP(a,b)⩾L条件的在后缀数组上的区间[ll,rr][ll,rr],可以二分,配合height数组的ST表在O(\log n)O(logn)的时间内求出。
然后问题转化为询问在后缀数组上的区间[ll,rr][ll,rr]内,是否存在一个在SS的[l,r-l+1][l,r−l+1]中的字符。这个问题可以用建主席树然后询问,单次查询时间复杂度O(\log n)O(logn)。
对于一个位置,它与后缀数组上一个位置可能会算重,所以要减掉它们的LCPLCP。由于两个位置可能不连续,这部分也要用ST表来查。
所以总时间复杂度O(n\log n)O(nlogn)。n=|S|+\sum|T|n=∣S∣+∑∣T∣。
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代码
1 #include<cstdio> 2 #include<cstring> 3 #include<algorithm> 4 #define N 500505 5 #define M 1800505 6 #define reg register 7 #define lg2(x)(31-__builtin_clz(x)) 8 typedef long long LL; 9 int n,sa[M],height[M],x[M],s[M],mgk,bel[M],m,QL[N],QR[N],y[M],st[22][M],nxt[M],head[N],node=0,rt[M],pp[M],len[N]; 10 int ls[M*20],rs[M*20],sz[M*20]; 11 char ss[N]; 12 bool isk; 13 int _L,_R; 14 void add(int&o,int pr,int l,int r,int pos){ 15 sz[o=++node]=sz[pr]+1; 16 if(l<r){ 17 const int mid=l+r>>1; 18 if(pos<=mid)add(ls[o],ls[pr],l,mid,pos),rs[o]=rs[pr];else add(rs[o],rs[pr],mid+1,r,pos),ls[o]=ls[pr]; 19 } 20 } 21 void sort(){ 22 int m=mgk,c[M]; 23 for(int i=1;i<=m;++i)c[i]=0; 24 for(int i=1;i<=n;++i)++c[x[i]=s[i]]; 25 for(int i=1;i<=m;++i)c[i]+=c[i-1]; 26 for(int i=n;i;--i)sa[c[x[i]]--]=i; 27 for(int k=1,p;k<=n;k<<=1){ 28 p=0; 29 for(int i=n-k+1;i<=n;++i)y[++p]=i; 30 for(reg int i=1;i<=n;++i)if(sa[i]>k)y[++p]=sa[i]-k; 31 for(reg int i=1;i<=m;++i)c[i]=0; 32 for(reg int i=1;i<=n;++i)++c[x[i]]; 33 for(reg int i=1;i<=m;++i)c[i]+=c[i-1]; 34 for(reg int i=n;i;--i)sa[c[x[y[i]]]--]=y[i]; 35 std::swap(x,y); 36 x[sa[1]]=p=1; 37 for(int i=2;i<=n;++i) 38 x[sa[i]]=y[sa[i]]==y[sa[i-1]]&&y[sa[i]+k]==y[sa[i-1]+k]?p:++p; 39 if(p==n)break; 40 m=p; 41 } 42 for(int i=1,k=0;i<=n;++i) 43 if(x[i]>1){ 44 k-=!!k; 45 const int j=sa[x[i]-1]; 46 while(s[i+k]==s[j+k])++k; 47 height[x[i]]=k; 48 } 49 } 50 inline int find(int l,int r){ 51 if(l>r)return n; 52 const int lg=lg2(r-l+1); 53 return std::min(st[lg][l],st[lg][r-(1<<lg)+1]); 54 } 55 void init(){ 56 for(reg int i=1;i<=n;++i)st[0][i]=height[i]; 57 for(int i=0;i<21;++i) 58 for(reg int j=1;j<=n;++j) 59 if(j+(1<<i)<=n)st[i+1][j]=std::min(st[i][j],st[i][j+(1<<i)]);else break; 60 int pre[N]; 61 memset(pre,0,sizeof pre); 62 for(int i=1;i<=n;++i) 63 if(s[sa[i]]<='z'){ 64 if(pre[bel[sa[i]]]) 65 nxt[pre[bel[sa[i]]]]=i,pp[i]=pre[bel[sa[i]]];else head[bel[sa[i]]]=i; 66 pre[bel[sa[i]]]=i; 67 } 68 } 69 void query(const int&ri,const int&le,int l,int r){ 70 if(sz[ri]==sz[le]||isk)return; 71 if(_L<=l&&r<=_R)return(void)(isk=1); 72 const int mid=l+r>>1; 73 if(_L<=mid)query(ls[ri],ls[le],l,mid); 74 if(mid<_R&&!isk)query(rs[ri],rs[le],mid+1,r); 75 } 76 bool check(int pos,int len,int l,int r){ 77 int L,ll,rr; 78 ll=1,rr=pos-1; 79 while(ll<=rr){ 80 const int mid=ll+rr>>1; 81 if(find(mid+1,pos)>=len)rr=mid-1;else ll=mid+1; 82 } 83 L=rr; 84 ll=pos+1,rr=n; 85 while(ll<=rr){ 86 const int mid=ll+rr>>1; 87 if(find(pos+1,mid)>=len)ll=mid+1;else rr=mid-1; 88 } 89 isk=0; 90 _L=l,_R=r; 91 query(rt[ll-1],rt[L],1,n); 92 return isk; 93 } 94 int main(){ 95 memset(bel,-1,sizeof bel); 96 mgk='z'+1; 97 scanf("%s",ss); 98 for(int i=0;ss[i];++i) 99 s[++n]=ss[i],bel[n]=0; 100 s[++n]=mgk++; 101 scanf("%d",&m); 102 for(int i=1;i<=m;++i){ 103 scanf("%s%d%d",ss,QL+i,QR+i); 104 for(int j=0;ss[j];++j) 105 s[++n]=ss[j],bel[n]=i; 106 len[i]=n; 107 s[++n]=mgk++; 108 } 109 sort(); 110 init(); 111 for(reg int i=1;i<=n;++i) 112 if(!bel[sa[i]])add(rt[i],rt[i-1],1,n,sa[i]);else rt[i]=rt[i-1]; 113 for(int i=1;i<=m;++i){ 114 LL ans=len[i]-sa[head[i]]+1; 115 int mnid=sa[head[i]]; 116 for(int j=nxt[head[i]];j;j=nxt[j]){ 117 ans+=len[i]-sa[j]+1; 118 ans-=find(pp[j]+1,j); 119 mnid=std::min(mnid,sa[j]); 120 } 121 for(int j=mnid,L=mnid;s[j]<='z';++j){ 122 if(L<j)L=j; 123 while(s[L]<='z'&&check(x[j],L-j+1,QL[i],QR[i]-L+j))++L; 124 if(x[j]!=head[i])ans-=std::max(L-j-find(pp[x[j]]+1,x[j]),0);else 125 ans-=L-j; 126 } 127 printf("%lld\n",ans); 128 } 129 return 0; 130 }