Luogu P5576 [CmdOI2019]口头禅

前言

毒瘤题 and 毒瘤出题人.

orz cmd.

前置知识

内存池小技巧:开一大块静态内存,然后用指针标记位置.(避免用vector等常数巨大的stl).
猫树:本题运用了类似的思想,但是并没有用线段树.(我称本题运用的方法为"猫树分治).

猫树分治的思想:

把区间询问,转化为以中间某个状态为中心的DP.
结合前缀/后缀最值,达到问题的要求.

正题

考虑暴力.
对于 [ l , r ] [l,r] 区间,我们可以选择其中一个位置 m i d mid .

定义 f [ j ] f[j] 表示 s [ m i d ] s[mid] 的前缀 j j s [ l . . . r ] s[l...r] 的最长公共后缀.(子串一定是一个前缀的后缀)
对于其他所有位置 i m i d i\ne mid ,让 s [ m i d ] s[mid] S A M [ i ] SAM[i] 上跑,假如已加入 j j 个字符,成功匹配 l e n len 个后缀,那么 f [ j ] = m i n ( f [ j ] , l e n ) f[j]=min(f[j],len) .

最后 a n s = max i = 1 s [ m i d ] f [ i ] ans=\max_{i=1}^{|s[mid]|} f[i] .

l e n len 为总字符数, S = s [ m i d ] S=s[mid] .
复杂度为 O ( ( r l + 1 ) S + l e n ) O((r-l+1)|S|+len) .
显然,取较短的求得更快.


基于上述思想,我们考虑用分治解决问题.
对于询问区间 [ l , r ] [l,r] ,只要以一个中间节点求解一次即可.

我们可以随机选择一个区间内短且尽量接近中点的位置进行求解.
剩下的问题分治即可.

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复杂度

(详细证明戳)

全局求 f f 的复杂度为 O ( l e n log 2 n ) O(len\log ^2 n) .
合并答案复杂度 O ( l e n m ) O(len*\sqrt m) .

总复杂度: O ( l e n ( log 2 n + m ) + m log m ) O(len(\log ^2 n+m)+m\log m) .

码风好评

#include<map>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<iostream>
#include<algorithm>
#define gc getchar()
#define cmin(x,y) ((x)>(y)?x=y:0)
using namespace std;
const int N=20010,M=1e5+10,S=800010;

void qr(int &x) {
	char c=gc; x=0;
	while(!isdigit(c))c=gc;
	while(isdigit(c))x=x*10+c-'0',c=gc;
}
void qw(int x) {
	if(x/10) qw(x/10);
	putchar(x%10+'0');
}
void pr(int x) {qw(x); puts("");}

struct node{int fa,len,v[2];}tr[S]; int tot;
struct SAM {
	int last,root;
	void add(int c) {
		register int p=last,x=last=++tot; tr[x].len=tr[p].len+1;
		for(	;p&&!tr[p].v[c];p=tr[p].fa) tr[p].v[c]=x;
		if(!p) tr[x].fa=root;
		else {
			int q=tr[p].v[c],y;
			if(tr[p].len+1==tr[q].len) tr[x].fa=q;
			else {
				tr[y=++tot]=tr[q];
				tr[y].len=tr[p].len+1;
				tr[q].fa=tr[x].fa=y;
				for(	;p&&tr[p].v[c]==q;p=tr[p].fa) tr[p].v[c]=y;
			}
		}
	}
	void bt(char *s) {
		last=root=++tot;
		for(int i=0;s[i];i++) 
			add(s[i]-'0');
	}
}t[N];

int n,m;
char _str[S],*str[N],*spos=_str; int len[N];
int _f[S],*f[N],*Fpos=_f;

//询问 
struct Q {
	int l,r,pos;
	bool operator <(Q b) const {
		return l^b.l?l<b.l:r<b.r;
	}
	bool operator ==(Q b) const {
		return l==b.l&&r==b.r;
	}
}q[M],lq[M],rq[M];
int ans[M];

int sta[N],top;

void solve(int l,int r,int L,int R) {//[l,r],[L,R]分别为串范围,询问范围 
	if(L>R) return ;
	register int tmp=S;
	for(int i=l;i<=r;i++) cmin(tmp,len[i]);
	tmp*=1.414; top=0;
	for(int i=l;i<=r;i++) if(len[i]<=tmp) sta[++top]=i;
	
	int mid=sta[top+1>>1];//取一个较小又在中间的数
	tmp=len[mid];
	
	Fpos=_f;
	for(int i=l;i<=r;i++) f[i]=Fpos,Fpos+=tmp+1;//分配区间 
	for(int i=0;i<tmp;i++) f[mid][i]=i+1;//类似猫树思想进行处理
	
	for(int i=mid-1;i>=l;i--) {
		int p=t[i].root,cnt=0;//对应状态,匹配长度 
		for(int j=0;j<tmp;j++) {
			int c=str[mid][j]-'0';
			if(!tr[p].v[c]) {
				while(p!=t[i].root&&!tr[p].v[c]) 
					p=tr[p].fa;
				cnt=tr[p].len;
			}
			if(tr[p].v[c]) p=tr[p].v[c],cnt++;
			f[i][j]=min(f[i+1][j],cnt);
			//f[i][j] 表示str[mid] 前缀j在[i,mid]这些串中的最长公共后缀. 
		}
	}
	
	for(int i=mid+1;i<=r;i++) {
		int p=t[i].root,cnt=0;
		for(int j=0;j<tmp;j++) {
			int c=str[mid][j]-'0';
			if(!tr[p].v[c]) {
				while(p!=t[i].root&&!tr[p].v[c]) 
					p=tr[p].fa;
				cnt=tr[p].len;
			}
			if(tr[p].v[c]) p=tr[p].v[c],cnt++;
			f[i][j]=min(f[i-1][j],cnt);
		}
	}
	
	int lt=0,rt=0;
	for(int i=L;i<=R;i++) {
		int a=q[i].l,b=q[i].r;
		if(a<=mid&&mid<=b) {
			if(q[i]==q[i-1]) ans[q[i].pos]=ans[q[i-1].pos];
			else {
				int res=0;
				for(int j=0;j<tmp;j++)
					res=max(res,min(f[a][j],f[b][j]));
				ans[q[i].pos]=res;
			}
		}
		else if(b<mid) lq[++lt]=q[i];
		else rq[++rt]=q[i];
	}
	
	Q *g=q+L-1;
	for(int i=1;i<=lt;i++) g[i]=lq[i];
	g+=lt;
	for(int i=1;i<=rt;i++) g[i]=rq[i];
	
	solve(l,mid-1,L,L+lt-1);
	solve(mid+1,r,L+lt,L+lt+rt-1);
}

int main() {
	qr(n); qr(m);
	for(int i=1;i<=n;i++) {
		scanf("%s",str[i]=spos);
		len[i]=strlen(str[i]);
		spos+=len[i];
		t[i].bt(str[i]);
	}
	for(int i=1;i<=m;i++)
		qr(q[i].l),qr(q[i].r),q[i].pos=i;
	sort(q+1,q+m+1);
	solve(1,n,1,m);
	for(int i=1;i<=m;i++) pr(ans[i]);
	return 0;
}

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