hdu 3518 Boring counting (后缀自动机)

http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=3518

题意:

给一个字符串,问字符串中,至少出现2次且不相交的本质不同的子串有多少个。本质不同给的子串是说存在至少一位的字母不同。

思路:

考虑SAM

SAM上的一个节点表示的是一段长度从[st[st[i].link],len+1,st[i].len]的字符串。

考虑其right集合,如果right集合中最大的r设为rightmost,最小的r设为leftmost.

那么如果rightmost-leftmost+1 > st[i].len ,说明什么呢?

说明该状态所表示的最长的字符串能够至少放下两个而不重叠。

即从[leftmost-st[i].len+1,leftmost]一段 和 从[rightmost-st[i].len+1,rightmost]一段。

如果最长的能放下,那么其他的也一定能放下。因此对答案贡献为st[i].len - st[st[i].link].len

如果rightmost-leftmost+1<=st[i].len,也就是rightmost-leftmost<st[i].len

这个时候长的字符串因为重叠了不能出现2次,但是短的字符串仍然可以贡献答案。

考虑如下图:

此时对答案的贡献为rightmost-leftmost+1 - (st[st[i].link].len+1),化简得到rightmost-leftmost-st[st[i].link].len

综合2种情况,SAM中每个节点对答案的贡献是** min(rightmost-leftmost,st[i].len)-st[st[i].link].len**

需要注意的是只有在st[i].link存在并且rightmost-leftmost>st[st[i].link].len 时 才更新答案

leftmost可以在构建的时候直接求出,rightmost用拓扑序更新下即可。

/* ***********************************************
Author :111qqz
Created Time :2017年11月08日 星期三 18时50分18秒
File Name :4436.cpp
************************************************ */
 1#include <bits/stdc++.h>
 2#define PB push_back
 3#define fst first
 4#define sec second
 5#define lson l,m,rt<<1
 6#define rson m+1,r,rt<<1|1
 7#define ms(a,x) memset(a,x,sizeof(a))
 8typedef long long LL;
 9#define pi pair < int ,int >
10#define MP make_pair
 1using namespace std;
 2const double eps = 1E-8;
 3const int dx4[4]={1,0,0,-1};
 4const int dy4[4]={0,-1,1,0};
 5const int inf = 0x3f3f3f3f;
 6#define MAXALP 30
 7const int mod = 2012;
 8struct state
 9{
10    int len, link, nxt[MAXALP];
11    int leftmost; //由于要求出现位置最小的,所以维护某个状态的right集合中r值最小的
12    int rightmost;
13};
14const int N =1E3+7;
15state st[N*2];
16int sz, last,rt;
17char s[N];
18int cnt[2*N],rk[2*N];//for radix sort
19void sa_init()
20{
21    sz = 0;
22    last = rt = ++sz;
23    st[1].len = 0;
24    st[1].link=-1;
25    st[1].rightmost=0;
26    ms(st[1].nxt,-1);
27}
28void sa_extend(int c,int head)
29{
30    int cur = ++sz;
31    st[cur].len = st[last].len + 1;
32    st[cur].leftmost = st[cur].rightmost = head;
33    memset(st[cur].nxt, -1, sizeof(st[cur].nxt));
1    int p;
2    for (p = last; p != -1 && st[p].nxt[c] == -1; p = st[p].link)
3        st[p].nxt[c] = cur;
4    if (p == -1) {
5        st[cur].link = rt;
6    } else {
7        int q = st[p].nxt[c];
8        if (st[p].len + 1 == st[q].len) {
 1            st[cur].link = q;
 2        } else {
 3            int clone = ++sz ;
 4            st[clone].len = st[p].len + 1;
 5            st[clone].link = st[q].link;
 6            memcpy(st[clone].nxt, st[q].nxt, sizeof(st[q].nxt));
 7            st[clone].leftmost = st[q].leftmost;
 8            st[clone].rightmost = st[q].rightmost;
 9            for (; p != -1 && st[p].nxt[c] == q; p = st[p].link)
10                st[p].nxt[c] = clone;
11            st[q].link = st[cur].link = clone;
12        }
13    }
14    last = cur;
15}
16void topo()
17{
18    ms(cnt,0); 
19    for (int i = 1 ; i <= sz ; i++) cnt[st[i].len]++;
20    for ( int i = 1 ; i <= sz ; i++) cnt[i]+=cnt[i-1];
21    for (int i = 1 ; i <= sz  ;i++) rk[cnt[st[i].len]--] = i;
22}
23char S[N];
24int main()
25{
26#ifndef  ONLINE_JUDGE 
27        freopen("./in.txt","r",stdin);
28#endif
1    while (~scanf("%s",S))
2    {
3        if (S[0]=='#') break;
4        sa_init();
5        for ( int i = 0,len = strlen(S) ; i < len ; i++)
6        {
7        sa_extend(S[i]-'a',i);
8        }
1        topo();
2        for ( int i = sz ; i >=1 ; i--)
3        {
4        int v = rk[i];
5        int fa = st[v].link;
6        st[fa].rightmost = max(st[fa].rightmost,st[v].rightmost);
7//      printf("len:%d rightmost %d leftmost:%d\n",st[i].len,st[i].rightmost,st[i].leftmost);
8        } 
1        LL ans = 0 ;
2        for ( int i = 1 ; i <= sz ; i++) if (st[i].link!=-1&&st[i].rightmost-st[i].leftmost>st[st[i].link].len)
3            ans += min(st[i].len,st[i].rightmost-st[i].leftmost)-st[st[i].link].len;
4        printf("%lld\n",ans);
5    }
1#ifndef ONLINE_JUDGE  
2    fclose(stdin);
3#endif
4    return 0;
5}
/* ***********************************************
Author :111qqz
Created Time :2017年11月15日 星期三 19时06分15秒
File Name :SAM.cpp
************************************************ */
 1#include <bits/stdc++.h>
 2#define PB push_back
 3#define fst first
 4#define sec second
 5#define lson l,m,rt<<1
 6#define rson m+1,r,rt<<1|1
 7#define ms(a,x) memset(a,x,sizeof(a))
 8typedef long long LL;
 9#define pi pair < int ,int >
10#define MP make_pair
 1using namespace std;
 2const double eps = 1E-8;
 3const int dx4[4]={1,0,0,-1};
 4const int dy4[4]={0,-1,1,0};
 5const int inf = 0x3f3f3f3f;
 6#define MAXALP 30
 7const int N=1E3+7;
 8struct SAM
 9{
10    struct state
11    {
12    int len, link, nxt[MAXALP];
13    int leftmost; //某个状态的right集合中r值最小的
14    int rightmost;//某个状态的right集合的r的最大值
15    int Right; //right集合大小
16    };
17    state st[N*2];
18    char S[N];
19    int sz, last,rt;
20    char s[N];
21    int cnt[2*N],rk[2*N];//for radix sort
22    void init()
23    {
24    sz = 0;
25    last = rt = ++sz;
26    st[1].len = 0;
27    st[1].link=-1;
28    st[1].rightmost=0;
29    ms(st[1].nxt,-1);
30    }
31    void extend(int c,int head)
32    {
33    int cur = ++sz;
34    st[cur].len = st[last].len + 1;
35    st[cur].leftmost = st[cur].rightmost = head;
36    memset(st[cur].nxt, -1, sizeof(st[cur].nxt));
37    int p;
38    for (p = last; p != -1 && st[p].nxt[c] == -1; p = st[p].link)
39        st[p].nxt[c] = cur;
40    if (p == -1) {
41        st[cur].link = rt;
42    } else {
43        int q = st[p].nxt[c];
44        if (st[p].len + 1 == st[q].len) {
 1        st[cur].link = q;
 2        } else {
 3        int clone = ++sz ;
 4        st[clone].len = st[p].len + 1;
 5        st[clone].link = st[q].link;
 6        memcpy(st[clone].nxt, st[q].nxt, sizeof(st[q].nxt));
 7        st[clone].leftmost = st[q].leftmost;
 8        st[clone].rightmost = st[q].rightmost;
 9        for (; p != -1 && st[p].nxt[c] == q; p = st[p].link)
10            st[p].nxt[c] = clone;
11        st[q].link = st[cur].link = clone;
12        }
13    }
14    last = cur;
15    }
16    void topo()
17    {
18    ms(cnt,0); 
19    for (int i = 1 ; i <= sz ; i++) cnt[st[i].len]++;
20    for ( int i = 1 ; i <= sz ; i++) cnt[i]+=cnt[i-1];
21    for (int i = 1 ; i <= sz  ;i++) rk[cnt[st[i].len]--] = i;
22    }
23    void pre()  //跑拓扑序,预处理一些东西
24    {
25    for ( int i = sz ; i >= 2 ; i--)
26    {
27        int v = rk[i];
28        int fa = st[v].link;
29        if (fa==-1) continue;
30        st[fa].rightmost = max(st[fa].rightmost,st[v].rightmost);
31        st[fa].Right += st[v].Right;
32    }
33    }
34    void solve()
35    {
 1    LL ans = 0 ;
 2    for ( int i = 1 ; i <= sz ; i++) if (st[i].link!=-1&&st[i].rightmost-st[i].leftmost>st[st[i].link].len)
 3        ans += min(st[i].len,st[i].rightmost-st[i].leftmost)-st[st[i].link].len;
 4    printf("%lld\n",ans);
 5    }
 6}A;
 7int main()
 8{
 9#ifndef  ONLINE_JUDGE 
10    freopen("./in.txt","r",stdin);
11#endif
 1    while (~scanf("%s",A.S))
 2    {
 3    if (A.S[0]=='#') break;
 4    A.init();
 5    for ( int i = 0,len = strlen(A.S) ; i < len ; i++)
 6        {
 7        A.extend(A.S[i]-'a',i);
 8        }
 9        A.topo();
10    A.pre();
11    A.solve();
12    }
1#ifndef ONLINE_JUDGE  
2    fclose(stdin);
3#endif
4    return 0;
5}