BZOJ3098Hash Killer II

本文介绍了一个编程挑战问题HashKillerII,目标是设计一组测试数据让特定的哈希算法失效。该问题涉及字符串匹配、哈希算法及其实现细节,并探讨了如何构造输入数据以揭示算法缺陷。

3098: Hash Killer II
Time Limit: 5 Sec Memory Limit: 128 MBSec Special Judge
Submit: 902 Solved: 478
Description
这天天气不错,hzhwcmhf神犇给VFleaKing出了一道题:
给你一个长度为N的字符串S,求有多少个不同的长度为L的子串。
子串的定义是S[l]、S[l + 1]、… S[r]这样连续的一段。
两个字符串被认为是不同的当且仅当某个位置上的字符不同。
VFleaKing一看觉得这不是Hash的裸题么!于是果断写了哈希 + 排序。
而hzhwcmhf神犇心里自然知道,这题就是后缀数组的height中 < L的个数 + 1,就是后缀自动机上代表的长度区间包含L的结点个数,就是后缀树深度为L的结点的数量。
但是hzhwcmhf神犇看了看VFleaKing的做法表示非常汗。于是想卡掉他。
VFleaKing使用的是字典序哈希,其代码大致如下:
u64 val = 0;
for (int i = 0; i < l; i++)
val = (val * base + s[i] - ‘a’) % Mod;
u64是无符号int64,范围是[0, 2^64)。
base是一个常量,VFleaKing会根据心情决定其值。
Mod等于1000000007。
VFleaKing还求出来了base ^ l % Mod,即base的l次方除以Mod的余数,这样就能方便地求出所有长度为L的子串的哈希值。
然后VFleaKing给哈希值排序,去重,求出有多少个不同的哈希值,把这个数作为结果。
其算法的C++代码如下:
typedef unsigned long long u64;
const int MaxN = 100000;
inline int hash_handle(const char *s, const int &n, const int &l, const int &base)
{
const int Mod = 1000000007;
u64 hash_pow_l = 1;
for (int i = 1; i <= l; i++)
hash_pow_l = (hash_pow_l * base) % Mod;
int li_n = 0;
static int li[MaxN];
u64 val = 0;
for (int i = 0; i < l; i++)
val = (val * base + s[i] - ‘a’) % Mod;
li[li_n++] = val;
for (int i = l; i < n; i++)
{
val = (val * base + s[i] - ‘a’) % Mod;
val = (val + Mod - ((s[i - l] - ‘a’) * hash_pow_l) % Mod) % Mod;
li[li_n++] = val;
}
sort(li, li + li_n);
li_n = unique(li, li + li_n) - li;
return li_n;
}
hzhwcmhf当然知道怎么卡啦!但是他想考考你。
Input
没有输入。
Output
你需要输出一组数据使得VFleaKing的代码WA掉。我们会使用Special Judge检查你的结果的正确性。
第一行两个用空格隔开的数n、l。
第二行是一个长度为n的字符串。只能包含’a’~’z’。
需要保证1 <= n <= 10^5, 1 <= l <= n,
不符合以上格式会WA。
不要有多余字符,很可能导致你WA。
Sample Input
没有
Sample Output
8 4
buaabuaa
(当然这个输出是会WA的)
HINT
如果一个房间里有23个或23个以上的人,那么至少有两个人的生日相同的概率要大于50%。
Source
VFleaKing & hzhwcmhf
详见《算法导论》第五章“生日悖论”。。
k≥(1+(1+(8ln2)n))/2
根据提示。。我们可以得到。。
在1-n中随机选数的时候,只要选n次就会选到重复的数。。
Hash范围为10^7,所以选10^5就会得到重复的。。
附上本蒟蒻的代码:

#include<cstdio>
#include<cstdlib>
using namespace std;
int main()
{
    int n=100000,l=20;
    printf("%d %d\n",n,l);
    for (int i=1;i<=n;i++)
      printf("%c",(char)(rand()%26+'a'));
    printf("\n");
    return 0;
} 
### BZOJ3098 题目解析 #### 问题背景 BZOJ3098 是一道关于哈希碰撞的题目,其核心在于通过构造特定字符串使得给定的哈希函数发生多次碰撞。此题考察的是对哈希算法的理解以及如何利用数学工具解决实际问题。 #### 解决思路 为了有效求解该问题,可以采用高斯消元的方法来寻找满足条件的状态集合。具体而言,可以通过枚举字符串可能出现的位置及其对应的匹配状态来进行建模[^2]。由于可能存在的状态数量有限(通常不超过500),因此这种方法在时间和空间复杂度上均是可以接受的。 以下是基于上述理论的一个Python实现: ```python from sympy import Matrix, zeros def gauss_elimination(matrix): rows, cols = matrix.shape for col in range(cols - 1): # Exclude the last column which is constants max_row = col for r in range(col + 1, rows): if abs(matrix[r, col]) > abs(matrix[max_row, col]): max_row = r if max_row != col: matrix.row_swap(max_row, col) pivot = matrix[col, col] if pivot == 0: continue for row in range(rows): if row != col and matrix[row, col]: factor = matrix[row, col] / pivot for c in range(col, cols): matrix[row, c] -= factor * matrix[col, c] return matrix # Example usage with dummy data simulating hash collision states. if __name__ == "__main__": m = Matrix([ [1, 2, -1, 4], [2, 3, 1, 7], [-1, -3, 4, -2] ]) result_matrix = gauss_elimination(m) print(result_matrix) ``` 以上代码展示了如何使用SymPy库中的`Matrix`类完成高斯消元操作,这一步骤对于找到合适的字符串组合至关重要。 #### 特殊情况考虑 当面对较为复杂的输入数据时,还可以尝试通过选取特殊的测试样本来辅助验证解决方案的有效性。例如,在某些情况下可以直接代入简单数值并手动模拟整个过程,以此确认逻辑无误[^3]。 --- ###
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