BZOJ 4503 两个串

本文介绍了一种使用快速傅里叶变换(FFT)解决字符串匹配问题的方法。通过将字符串转换为数值序列,并利用FFT进行高效卷积运算,实现了含有通配符的字符串在目标字符串中的查找。文章提供了详细的算法实现步骤及源代码。

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Description

兔子们在玩两个串的游戏。给定两个字符串S和T,兔子们想知道T在S中出现了几次,
分别在哪些位置出现。注意T中可能有“?”字符,这个字符可以匹配任何字符。

Input

两行两个字符串,分别代表S和T

Output

第一行一个正整数k,表示T在S中出现了几次
接下来k行正整数,分别代表T每次在S中出现的开始位置。按照从小到大的顺序输出,S下标从0开始。

Sample Input

bbabaababaaaaabaaaaaaaabaaabbbabaaabbabaabbbbabbbbbbabbaabbbababababbbbbbaaabaaabbbbbaabbbaabbbbabab
a?aba?abba

Sample Output

0

HINT

S 长度不超过 10^5, T 长度不会超过 S。 S 中只包含小写字母, T中只包含小写字母和“?”


Source

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

FFT~

终于有一道自己写出来的FFT了……好感动……

其实就是上一道的简化版,用sum{(a[i]-b[j])^2*b[j]}==0来记录两串相符,把式子拆开后发现是三次卷积,然后把b串翻转一下FFT就可以了~

区分n,nn,mm!


#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<iostream>
#include<cmath>
using namespace std;
#define pi acos(-1)
#define N 100001
#define M 400010

int n,nn,mm,l,r[M],ans[M];
double a[N],b[N];
char s[N];

struct E{
	double r,i;
	E (double u,double v) {r=u;i=v;}
	E () {}
	E operator + (E u) {return E(r+u.r,i+u.i);}
	E operator - (E u) {return E(r-u.r,i-u.i);}
	E operator * (E u) {return E(r*u.r-i*u.i,r*u.i+i*u.r);}
}f1[M],f2[M],c[M];

E operator / (E u,int v) {return E(u.r/v,u.i/v);}

void fft(E *u,int v)
{
	for(int i=0;i<n;i++) if(i<r[i]) swap(u[i],u[r[i]]);
	for(int i=1;i<n;i<<=1)
	{
		E wn(cos(pi/i),v*sin(pi/i));
		for(int j=0;j<n;j+=(i<<1))
		{
			E w(1,0);
			for(int k=0;k<i;k++,w=w*wn)
			{
				E x=u[j+k],y=w*u[i+j+k];
				u[j+k]=x+y;u[i+j+k]=x-y;
			}
		}
	}
	if(v==-1) for(int i=0;i<n;i++) u[i]=u[i]/n;
}

int main()
{
	scanf("%s",s);nn=strlen(s);
	for(int i=0;i<nn;i++) a[i]=(double)s[i]-'a'+1;
	scanf("%s",s);mm=strlen(s);
	for(int i=0;i<mm;i++) b[i]=s[mm-i-1]=='?' ? (double)0:(double)s[mm-i-1]-'a'+1;
	for(n=1;n<2*nn;n<<=1) l++;
	for(int i=0;i<n;i++) r[i]=(r[i>>1]>>1)|((i&1)<<(l-1));
	
	for(int i=0;i<nn;i++) f1[i].r=a[i]*a[i],f2[i].r=b[i];
	fft(f1,1);fft(f2,1);
	for(int i=0;i<n;i++) c[i]=f1[i]*f2[i];
	for(int i=0;i<n;i++) f1[i].r=f1[i].i=f2[i].r=f2[i].i=0;
	
	for(int i=0;i<nn;i++) f1[i].r=a[i],f2[i].r=b[i]*b[i];
	fft(f1,1);fft(f2,1);
	for(int i=0;i<n;i++) c[i]=c[i]-f1[i]*f2[i]-f1[i]*f2[i];
	for(int i=0;i<n;i++) f1[i].r=f1[i].i=f2[i].r=f2[i].i=0;
	
	for(int i=0;i<nn;i++) f1[i].r=(double)1,f2[i].r=b[i]*b[i]*b[i];
	fft(f1,1);fft(f2,1);
	for(int i=0;i<n;i++) c[i]=c[i]+f1[i]*f2[i];
	
	fft(c,-1);
	for(int i=mm-1;i<nn;i++) if(fabs(c[i].r)<0.5) ans[++ans[0]]=i-mm+1;
	for(int i=0;i<=ans[0];i++) printf("%d\n",ans[i]);
	return 0;
}


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