题解 UVA10298 【Power Strings】
此题我写的是后缀数组SA解法,如果不会后缀数组的可以跳过本篇blog了。
参考文献:罗穗骞 2009集训队后缀数组论文
前记
最近学后缀数组,肝了不少题,也分出了后缀数组的几个题型,看这题没有后缀数组的解法,于是我决定来水一波。
注:思想正确,代码不一定正确。
分析题意
给定一个字符串 L,已知这个字符串是由某个字符串 S 重复 R 次而得到的,
求 R 的最大值。
其实就是求字符串L的连续重复子串。连续重复子串就是后缀数组的一个题型。
算法分析
1、我们需要最大的R,就说明我们需要连续重复子串的子串长度最小,那我们就可以首先枚举子串的长度k。
2、如何判断枚举出的子串是否符合题意,为L的连续重复子串。相信学过后缀数组的大家一定知道如何求最长公共前缀,我在这里简要提一下。
最长公共前缀
定义&&性质
一、
Suf(i)为字符串S的从i位开始的后缀。
例:S="LAHAKIOI"
Suf(0)="LAHAKIOI".Suf(4)="AKIOI".(字符串从0开始)
二、
height[i]为Suf(SA[i])和Suf(SA[i-1])的最长公共前缀
三、
h[i]=height[rank[i]],也就是 Suf(i)和在它前一名的后缀的最长公共前
缀。
h数组有以下性质:
h[i]≥h[i-1]-1
具体证明这里不给出,如果有需要可以看我blog里的后缀数组全讲。
四、
Suf(j)和Suf(k)的最长公共前缀为(height[rank[j]+1],height[rank[j]+2],height[rank[j]+3],……,height[rank[k]])的最小值。
具体证明依然不给出,有需要可以看我的blog。
正所谓我们使用后缀数组求出了SA数组和Rank数组,我们想要求最长公共前缀,就要高效求出height数组。
求height数组,我们可以根据h数组的性质(三),对于每一个后缀和他上一个的字符串,我们不需要从头开始寻找他们的最长公共前缀,这样时间复杂度高达O(n^2),我们可以直接从h[i-1]-1处开始判断,因为根据h数组的性质,这两个字符串的前h[i-1]-1位一定是相同的。
这样时间复杂度降到O(n).
这里可能大家看的不是很懂,不过代码比较简单,比较容易懂:
void get_height(){ //求height数组int k=0;for(int i=0;i<n;i++){if(k)k--; //h数组可以直接用一个计数器代替int j=sa[rank[i]-1];if(rank[i]-1==-1)continue; //因为我的排名从0开始,所以排名是0时要特判while(s[i+k]==s[j+k])k++; //从k处找最长公共前缀height[rank[i]]=k; //记录height数组} }那我们求出了最长公共前缀就可以判断长度为k的子串是否满足为连续最长子串。
判断长度为k的子串是否满足为连续最长子串
1、首先,我们要判断字符串长度n是否能整除k,如果不能就显然不行。
2、再看Suf(0)到Suf(k)的最长公共前缀是否为n-k。前面根据性质四,我们可以知道Suf(0)到Suf(k)的最长公共前缀,但每一次的时间都为O(n),整体下来时间复杂度十分高。
但我们可以看到Suf(0)是固定的,所以我们可以预处理出只需求出 height 数组中的每一个数到height[rank[0]]之间的最小值记为ans数组即可。
全部代码:
#include<string> #include<stdio.h> #include<string.h> #include<iostream> #define maxn 300001 using namespace std; char s[maxn]; int n,sa[maxn],rank[maxn],newRK[maxn],key2[maxn],sum[maxn],height[maxn],k; int level; void get_sum(int m){for(int i=0;i<=m;i++) sum[i]=0;for(int i=0;i<n;i++) sum[rank[i]]++;for(int i=0;i<m;i++) sum[i]+=sum[i-1]; } bool cmp(int x,int y,int L){if(rank[x]!=rank[y])return false;if((x+L>=n&&y+L<n)||(x+L<n&&y+L>=n))return false;if(x+L>=n&& y+L>=n) return true;return rank[x+L] == rank[y+L]; } void get_height(){ //求height数组int k=0;for(int i=0;i<n;i++){if(k)k--; //h数组可以直接用一个计数器代替int j=sa[rank[i]-1];if(rank[i]-1==-1)continue; //因为我的排名从0开始,所以排名是0时要特判while(s[i+k]==s[j+k])k++; //从k处找最长公共前缀height[rank[i]]=k; //记录height数组} } void Suffix_Sort(){ //SA板子for(int i=0;i<n;i++) rank[i]=s[i];get_sum(356);for(int i=n-1;i>=0;i--)sa[--sum[rank[i]]]=i;int w=1,m=max(n,356);while(w<n){int p=0;for(int i=n-w;i<n;i++)key2[p++]=i; //第二关键字越界排前for(int i=0;i<n;i++)if(sa[i]>=w)key2[p++]=sa[i]-w;//如果当前长度有第一关键字就记录//以上按第二关键字排序get_sum(m);for(int i=n-1;i>=0;i--){int j=key2[i];sa[--sum[rank[j]]]=j;}//以上按第一关键字排序,直接覆盖之前的sa数组,不需要再开一个key1newRK[sa[0]]=0;level=1;for(int i=1;i<n;i++){if(cmp(sa[i-1],sa[i],w))newRK[sa[i]]=level-1;elsenewRK[sa[i]]=level++;}for(int i=0;i<n;i++)rank[i]=newRK[i];//以上计算长度2*w的rank数组if (level==n)break;w<<=1;} } int main(){while(1){int ans[maxn];memset(sa,0,sizeof(sa));memset(height,0,sizeof(height));memset(ans,0,sizeof(ans));memset(rank,0,sizeof(rank));scanf("%s",s);n=strlen(s);if(s[0]=='.')break;Suffix_Sort();get_height();//下面求ans数组int a=rank[0],minx=10000000;for(int i=a;i>=1;i--){minx=min(minx,height[i]);ans[sa[i-1]]=minx;}minx=10000000;for(int i=a+1;i<=n;i++){minx=min(minx,height[i]);ans[sa[i]]=minx;}for(int i=1;i<=n;i++){if(n%i==0){if(ans[i]==n-i){printf("%d\n",n/i);break;}}}} }谢谢观赏
转载于:https://www.cnblogs.com/hyfhaha/p/10678022.html
总结
以上是生活随笔为你收集整理的题解 UVA10298 【Power Strings】的全部内容,希望文章能够帮你解决所遇到的问题。
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