Description
火星人最近研究了一种操作:求一个字串两个后缀的公共前缀。比方说,有这样一个字符串:madamimadam,
我们将这个字符串的各个字符予以标号:序号: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 字符 m a d a m i m a d a m 现在,
火星人定义了一个函数LCQ(x, y),表示:该字符串中第x个字符开始的字串,与该字符串中第y个字符开始的字串
,两个字串的公共前缀的长度。比方说,LCQ(1, 7) = 5, LCQ(2, 10) = 1, LCQ(4, 7) = 0 在研究LCQ函数的过程
中,火星人发现了这样的一个关联:如果把该字符串的所有后缀排好序,就可以很快地求出LCQ函数的值;同样,
如果求出了LCQ函数的值,也可以很快地将该字符串的后缀排好序。 尽管火星人聪明地找到了求取LCQ函数的快速
算法,但不甘心认输的地球人又给火星人出了个难题:在求取LCQ函数的同时,还可以改变字符串本身。具体地说
,可以更改字符串中某一个字符的值,也可以在字符串中的某一个位置插入一个字符。地球人想考验一下,在如此
复杂的问题中,火星人是否还能够做到很快地求取LCQ函数的值。
Input
第一行给出初始的字符串。第二行是一个非负整数M,表示操作的个数。接下来的M行,每行描述一个操作。操
作有3种,如下所示
1、询问。语法:Qxy,x,y均为正整数。功能:计算LCQ(x,y)限制:1<=x,y<=当前字符串长度。
2、修改。语法:Rxd,x是正整数,d是字符。功能:将字符串中第x个数修改为字符d。限制:x不超过当前字
符串长度。
3、插入:语法:Ixd,x是非负整数,d是字符。功能:在字符串第x个字符之后插入字符d,如果x=0,则在字
符串开头插入。限制:x不超过当前字符串长度
Output
对于输入文件中每一个询问操作,你都应该输出对应的答案。一个答案一行。
Sample Input
madamimadam
7
Q 1 7
Q 4 8
Q 10 11
R 3 a
Q 1 7
I 10 a
Q 2 11
Sample Output
5
1
0
2
1
HINT
1、所有字符串自始至终都只有小写字母构成。
2、M<=150,000
3、字符串长度L自始至终都满足L<=100,000
4、询问操作的个数不超过10,000个。
对于第1,2个数据,字符串长度自始至终都不超过1,000
对于第3,4,5个数据,没有插入操作。
题目大意 支持插入、修改字符,并且询问两个位置开始的最长公共前缀。
Solution 1 平衡树
用平衡树维护区间的Hash值,对于询问操作,二分答案,然后再区间查询check。
(比较懒,改天再写这个做法)
Solution 2 块状链表
对于普通的数组,插入最坏O(n),对于普通的链表,插入最坏O(n)。
导致链表速度慢的原因是找到插入位置,导致数组插入慢的原因是挪动元素。
考虑一个数据就够能够解决这两个问题。
我们对链表进行分块就能很好地解决这个问题。
不过要注意一点:当块大小足够大时,需要分裂,否则会容易被卡。
对于这个问题,我的做法是如果插入的块满了,并且下一个块也满了才新开一块放溢出的元素。
现在考虑查询操作。
每一块维护前缀Hash值和后缀Hash值,然后每次考虑向前个元素,比较这一段的Hash值,如果它们相等就往前跳,如果不相等就一个字符一个字符地往前跳,直到某个字符不相等。
注意一个问题,就是查询的两个起始位置相等,特判一下就好。
然后注意插入的边界问题。
总时间复杂度
(我本来天真地以为这个会比平衡树好写,然后我发现我想多了。。)
Code
1 /** 2 * bzoj 3 * Problem#1014 4 * Accepted 5 * Time: 3972ms 6 * Memory: 3824k 7 */ 8 #include <bits/stdc++.h> 9 using namespace std; 10 typedef bool boolean; 11 12 const int cs = 350; 13 const int base = 200379; 14 int powb[100005]; 15 16 typedef class Chunk { 17 public: 18 Chunk *suf; 19 int s; 20 char str[cs + 5]; 21 int psh[cs + 5]; 22 int ssh[cs + 5]; 23 24 Chunk():suf(NULL), s(0) { } 25 Chunk(Chunk* org, int s):suf(org), s(s) { } 26 27 static Chunk* alloc(); 28 29 void maintain() { 30 psh[0] = ssh[s + 1] = 0; 31 for(int i = 1; i <= s; i++) 32 psh[i] = psh[i - 1] + str[i] * powb[i - 1]; 33 for(int i = s; i; i--) 34 ssh[i] = ssh[i + 1] * base + str[i]; 35 } 36 37 void insert(int p, char x) { 38 for(int i = s + 1; i > p; i--) 39 str[i] = str[i - 1]; 40 str[p] = x; 41 if(full()) { 42 Chunk* nc = suf; 43 if(suf->full()) { 44 nc = alloc(); 45 nc->suf = suf; 46 suf = nc; 47 } 48 nc->insert(1, str[s + 1]); 49 } else s++; 50 if(p <= s) 51 maintain(); 52 } 53 54 void modify(int p, char x) { 55 str[p] = x; 56 maintain(); 57 } 58 59 boolean full() { 60 return s == cs; 61 } 62 }Chunk; 63 64 Chunk pool[650]; 65 Chunk *top = pool; 66 67 Chunk* Chunk::alloc() { 68 return top++; 69 } 70 71 typedef pair<Chunk*, int> pci; 72 #define fi first 73 #define sc second 74 75 int m; 76 Chunk nsta = Chunk(&nsta, cs), nend = Chunk(&nend, cs); 77 char str[100005]; 78 79 inline void init() { 80 nsta.suf = &nend; 81 powb[0] = 1; 82 for(int i = 1; i <= 100002; i++) 83 powb[i] = powb[i - 1] * base; 84 memset(nend.psh, -1, sizeof(nend.psh)); 85 86 gets(str + 1); 87 scanf("%d", &m); 88 89 int fin = 1; 90 Chunk* pc = &nsta, *nc; 91 while(str[fin]) { 92 nc = Chunk::alloc(); 93 nc->suf = pc->suf; 94 pc->suf = nc; 95 for(nc->s = 0; str[fin] && nc->s < cs; ) 96 nc->str[++nc->s] = str[fin++]; 97 nc->maintain(); 98 pc = nc; 99 } 100 } 101 102 pci findc(int pos) { 103 int skip = 0; 104 pci rt(nsta.suf, 0); 105 while(skip + rt.fi->s < pos) { 106 skip += rt.fi->s; 107 rt.fi = rt.fi->suf; 108 } 109 rt.sc = pos - skip; 110 return rt; 111 } 112 113 int getHash(pci p, pci& nxt) { 114 int skip = 0, rt = 0; 115 rt = p.fi->ssh[p.sc]; 116 skip = p.fi->s - p.sc + 1; 117 p.fi = p.fi->suf; 118 while(skip + p.fi->s < cs) { 119 rt += powb[skip] * p.fi->psh[p.fi->s]; 120 skip += p.fi->s; 121 p.fi = p.fi->suf; 122 } 123 nxt = pci(p.fi, cs - skip + 1); 124 if(nxt.sc > nxt.fi->s) { 125 nxt.sc -= nxt.fi->s; 126 nxt.fi = nxt.fi->suf; 127 } 128 rt += powb[skip] * p.fi->psh[cs - skip]; 129 return rt; 130 } 131 132 void getnext(pci &p) { 133 if(p.sc == p.fi->s) 134 p.sc = 1, p.fi = p.fi->suf; 135 else 136 p.sc++; 137 } 138 139 void debugout() { 140 Chunk* p = nsta.suf; 141 while(p != &nend) { 142 puts(p->str + 1); 143 p = p->suf; 144 } 145 } 146 147 inline void solve() { 148 char buf[5]; 149 int x, y, rt; 150 pci p1, p2, pn1, pn2; 151 // debugout(); 152 while(m--) { 153 scanf("%s%d", buf, &x); 154 if(buf[0] == ‘Q‘) { 155 scanf("%d", &y); 156 if(x != y) { 157 rt = 0, p1 = findc(x), p2 = findc(y); 158 while(getHash(p1, pn1) == getHash(p2, pn2)) p1 = pn1, p2 = pn2, rt += cs; 159 while(p1.fi->str[p1.sc] == p2.fi->str[p2.sc]) { 160 getnext(p1); 161 getnext(p2); 162 rt++; 163 } 164 } else { 165 p1 = findc(x); 166 rt = p1.fi->s - p1.sc + 1; 167 p1.fi = p1.fi->suf; 168 while(p1.fi != &nend) { 169 rt += p1.fi->s; 170 p1.fi = p1.fi->suf; 171 } 172 } 173 printf("%d\n", rt); 174 } else if(buf[0] == ‘R‘) { 175 scanf("%s", buf); 176 p1 = findc(x); 177 p1.fi->modify(p1.sc, buf[0]); 178 } else { 179 scanf("%s", buf); 180 p2 = p1 = findc(x); 181 getnext(p1); 182 if(p1.fi != &nend) 183 p1.fi->insert(p1.sc, buf[0]); 184 else 185 p2.fi->insert(p2.sc + 1, buf[0]); 186 } 187 } 188 } 189 190 int main() { 191 init(); 192 solve(); 193 return 0; 194 }