SPOJ SUBST1 - New Distinct Substrings(后缀数组[不相同的子串的个数])
来源:互联网 发布:拼接屏矩阵 编辑:程序博客网 时间:2024/05/18 20:12
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SPOJ SUBST1 - New Distinct Substrings
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Problem Description
Given a string, we need to find the total number of its distinct substrings.
Input
T- number of test cases. T<=20; Each test case consists of one string, whose length is <= 50000
Output
For each test case output one number saying the number of distinct substrings.
Sample Input
CCCCC
ABABA
Sample Output
9
Hint
Explanation for the testcase with string ABABA:
len=1 : A,B
len=2 : AB,BA
len=3 : ABA,BAB
len=4 : ABAB,BABA
len=5 : ABABA
Thus, total number of distinct substrings is 9.
Problem Idea
解题思路:
【题意】
给你一个字符串,我们需要找出该字符串中不相同子串的数目
【类型】
后缀数组[不相同的子串的个数]
【分析】
本题是一道裸的后缀数组题
"不相同的子串的个数"解法(摘自罗穗骞的国家集训队论文):
每个子串一定是某个后缀的前缀, 那么原问题等价于求所有后缀之间的不相同的前缀的个数。如果所有的后缀按照 suffix(sa[1]), suffix(sa[2]),
suffix(sa[3]), …… ,suffix(sa[n])的顺序计算, 不难发现, 对于每一次新加进来的后缀 suffix(sa[k]),它将产生 n-sa[k]+1 个新的前缀。但是其中有
height[k]个是和前面的字符串的前缀是相同的。所以suffix(sa[k])将“ 贡献”出n-sa[k]+1- height[k]个不同的子串。累加后便是原问题的答案。这个做法的时间复杂度为O(n)。
ps:字符串是从下标0开始存储的,故每一次新加进来的后缀 suffix(sa[k]),它将产生 n-sa[k]-height[k] 个新的前缀
另外,此题有个坑点,题目并没有说字符串仅包含大写字母,所以,在求解的过程中,我们可以当做ASCII码表中的所有字符都会出现,所以在求后缀数组sa[]时,最大值设置为128即可
【时间复杂度&&优化】
O(nlogn)
题目链接→SPOJ SUBST1 - New Distinct Substrings
Source Code
/*Sherlock and Watson and Adler*/#pragma comment(linker, "/STACK:1024000000,1024000000")#include<stdio.h>#include<string.h>#include<stdlib.h>#include<queue>#include<stack>#include<math.h>#include<vector>#include<map>#include<set>#include<bitset>#include<cmath>#include<complex>#include<string>#include<algorithm>#include<iostream>#define eps 1e-9#define LL long long#define PI acos(-1.0)#define bitnum(a) __builtin_popcount(a)using namespace std;const int N = 10;const int M = 100005;const int inf = 1000000007;const int mod = 1000000007;const int MAXN = 100010;//rnk从0开始//sa从1开始,因为最后一个字符(最小的)排在第0位//height从1开始,因为表示的是sa[i - 1]和sa[i]//倍增算法 O(nlogn)int wa[MAXN], wb[MAXN], wv[MAXN], ws_[MAXN];//Suffix函数的参数m代表字符串中字符的取值范围,是基数排序的一个参数,如果原序列都是字母可以直接取128,如果原序列本身都是整数的话,则m可以取比最大的整数大1的值//待排序的字符串放在r数组中,从r[0]到r[n-1],长度为n//为了方便比较大小,可以在字符串后面添加一个字符,这个字符没有在前面的字符中出现过,而且比前面的字符都要小//同上,为了函数操作的方便,约定除r[n-1]外所有的r[i]都大于0,r[n-1]=0//函数结束后,结果放在sa数组中,从sa[0]到sa[n-1]void Suffix(int *r, int *sa, int n, int m){ int i, j, k, *x = wa, *y = wb, *t; //对长度为1的字符串排序 //一般来说,在字符串的题目中,r的最大值不会很大,所以这里使用了基数排序 //如果r的最大值很大,那么把这段代码改成快速排序 for(i = 0; i < m; ++i) ws_[i] = 0; for(i = 0; i < n; ++i) ws_[x[i] = r[i]]++;//统计字符的个数 for(i = 1; i < m; ++i) ws_[i] += ws_[i - 1];//统计不大于字符i的字符个数 for(i = n - 1; i >= 0; --i) sa[--ws_[x[i]]] = i;//计算字符排名 //基数排序 //x数组保存的值相当于是rank值 for(j = 1, k = 1; k < n; j *= 2, m = k) { //j是当前字符串的长度,数组y保存的是对第二关键字排序的结果 //第二关键字排序 for(k = 0, i = n - j; i < n; ++i) y[k++] = i;//第二关键字为0的排在前面 for(i = 0; i < n; ++i) if(sa[i] >= j) y[k++] = sa[i] - j;//长度为j的子串sa[i]应该是长度为2 * j的子串sa[i] - j的后缀(第二关键字),对所有的长度为2 * j的子串根据第二关键字来排序 for(i = 0; i < n; ++i) wv[i] = x[y[i]];//提取第一关键字 //按第一关键字排序 (原理同对长度为1的字符串排序) for(i = 0; i < m; ++i) ws_[i] = 0; for(i = 0; i < n; ++i) ws_[wv[i]]++; for(i = 1; i < m; ++i) ws_[i] += ws_[i - 1]; for(i = n - 1; i >= 0; --i) sa[--ws_[wv[i]]] = y[i];//按第一关键字,计算出了长度为2 * j的子串排名情况 //此时数组x是长度为j的子串的排名情况,数组y仍是根据第二关键字排序后的结果 //计算长度为2 * j的子串的排名情况,保存到数组x t = x; x = y; y = t; for(x[sa[0]] = 0, i = k = 1; i < n; ++i) x[sa[i]] = (y[sa[i - 1]] == y[sa[i]] && y[sa[i - 1] + j] == y[sa[i] + j]) ? k - 1 : k++; //若长度为2 * j的子串sa[i]与sa[i - 1]完全相同,则他们有相同的排名 }}int Rank[MAXN], height[MAXN], sa[MAXN], r[MAXN];void calheight(int *r,int *sa,int n){ int i,j,k=0; for(i=1; i<=n; i++)Rank[sa[i]]=i; for(i=0; i<n; height[Rank[i++]]=k) for(k?k--:0,j=sa[Rank[i]-1]; r[i+k]==r[j+k]; k++);}char s[MAXN];int main(){ int t,n,i; LL ans; scanf("%d",&t); while(t--) { ans=0; scanf("%s",s); n=strlen(s); for(i=0;i<n;i++) r[i]=s[i]; r[i]=0; Suffix(r,sa,n+1,128); calheight(r,sa,n); for(i=1;i<=n;i++) ans+=n-sa[i]-height[i]; printf("%lld\n",ans); } return 0;}菜鸟成长记
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