题目链接:Period
题意
给定一个长度为n的字符串s,求它每个前缀的循环节。换句话说,对于每个i(2≤i≤n),求一个最大的整数k>1(如果k存在),使得S的前i个字符组成的前缀是由某个字符串重复k次得到的。输出所有存在K的i和对应的K。
题解
本题如果对MP(未优化的KMP)算法的适配函数稍有了解,就很好解决。
失配函数
f[i]:状态i失配时应转移到的新状态。
其实也可以理解为前(i-1)个字符最长公共真前后缀的个数。
那么假如你已经得到了f数组,现在转化成一个问题:给你一个字符串,问这个字符串的最小循环节是多少。
-
这个可以画图得到,假设一个字符串T由最小循环节s构成。
(注意这里的i和 f i {f_i} fi是字符串的下一位,由于字符串以0为起点。)
所以 i = T l e n , f i = 2 ∗ S l e n {i=T_{len},f_i=2*S_{len} } i=Tlen,fi=2∗Slen
很明显可以得到最小循环节长度= i − f i {i-f_i} i−fi,次数就是 i / ( i − f i ) {i/(i-f_i)} i/(i−fi) -
有人会问如果字符串T没有最小循环节,那么该怎么办?(如图所示)
很明显也能得到一个最小循环节长度,但这个最小循环节长度的前提是字符串T无限往下排列的。
那么我们如何判断一个字符串是否有最小循环节?
仔细想想就能得出:
- 如果 i % ( i − f i ) = = 0 {i\%(i-f_i)==0} i%(i−fi)==0,说明在有限字符串内,是有最小循环节的,并且个数为: i / ( i − f i ) {i/(i-f_i)} i/(i−fi)。
- 否则,没有最小循环节。
代码
#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<bitset>
#include<cassert>
#include<cctype>
#include<cmath>
#include<cstdlib>
#include<ctime>
#include<deque>
#include<iomanip>
#include<list>
#include<map>
#include<queue>
#include<set>
#include<stack>
#include<vector>
using namespace std;
//extern "C"{void *__dso_handle=0;}
typedef long long ll;
typedef long double ld;
#define fi first
#define se second
#define pb push_back
#define mp make_pair
#define pii pair<int,int>
#define lowbit(x) x&-x
const double PI=acos(-1.0);
const double eps=1e-6;
const ll mod=1e9+7;
const int inf=0x3f3f3f3f;
const int maxn=1e6+10;
const int maxm=100+10;
#define ios ios::sync_with_stdio(false);cin.tie(0);cout.tie(0);
int f[maxn];
void getfail(string s)
{
memset(f, 0, sizeof(f));
f[0]=f[1]=0;
for(int i=1;i<s.length();i++)
{
int j=f[i];
while(j && s[i]!=s[j]) j=f[j];
f[i+1] = (s[i]==s[j]?j+1:0);
}
}
int main()
{
int n;
int cas=0;
while(cin >> n && n)
{
string s;
cin >> s;
getfail(s);
printf("Test case #%d\n",++cas);
for(int i=2;i<=n;i++)
{
if(f[i] && (i%(i-f[i])==0)) printf("%d %d\n",i,i/(i-f[i]));
}
printf("\n");
}
}