POJ 2406 后缀数组 或 KMP

博客介绍了如何利用后缀数组解决一个寻找连续重复串最大重复次数的问题。虽然这个问题可以用KMP算法解决,但作者选择通过后缀数组的方法进行实践,尽管该方法在时间和空间上存在挑战,如倍增的后缀数组可能无法通过所有测试用例,且由于字符串较长,不能直接使用常规的O(nlogn)范围最小值查询(RMQ)。作者提出了当字符串长度k整除原串长度n,并且0号和k号后缀的最长公共前缀(LCP)等于n-k时,k为可行的重复长度,整体解决方案的时间复杂度为O(n)。

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简略题意:求解一个连续重复串的最大重复次数。

连续重复串:如果一个字符串L由字符串S重复R次得到,那么L是一个连续重复串,R是这个字符串的重复次数。

KMP的解法和后缀数组异曲同工。
不过为了练习后缀数组,这里只说后缀数组的解法。

吐槽一下:
虽然是KMP的水题,不过用后缀数组写起来还是很烦的。
1. 卡时间,倍增的后缀数组过不去。
2. 卡空间,因为串很长,所以不能用一般O(nlogn)的RMQ来预处理。不过这题只需要询问位置0到位置k的最小值,因此可以特殊处理。

假若枚举S串的长度k,当k|n且LCP(0, k)是n-k的时候,当前长度可行。
复杂度O(n).

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <map>
#include <cstdio>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;

const int N = 1000010;

int n;

namespace SA {
    int sa[N], rank[N], height[N], s[N<<1], t[N<<1], p[N], cnt[N], cur[N];
    #define pushS(x) sa[cur[s[x]]--] = x
    #define pushL(x) sa[cur[s[x]]++] = x
    #define inducedSort(v) fill_n(sa, n, -1); fill_n(cnt, m, 0);                  \
        for (int i = 0; i < n; i++) cnt[s[i]]++;                                  \
        for (int i = 1; i < m; i++) cnt[i] += cnt[i-1];                           \
        for (int i = 0; i < m; i++) cur[i] = cnt[i]-1;                            \
        for (int i = n1-1; ~i; i--) pushS(v[i]);                                  \
        for (int i = 1; i < m; i++) cur[i] = cnt[i-1];                            \
        for (int i = 0; i < n; i++) if (sa[i] > 0 &&  t[sa[i]-1]) pushL(sa[i]-1); \
        for (int i = 0; i < m; i++) cur[i] = cnt[i]-1;                            \
        for (int i = n-1;  ~i; i--) if (sa[i] > 0 && !t[sa[i]-1]) pushS(sa[i]-1)
    void sais(int n, int m, int *s, int *t, int *p) {
        int n1 = t[n-1] = 0, ch = rank[0] = -1, *s1 = s+n;
        for (int i = n-2; ~i; i--) t[i] = s[i] == s[i+1] ? t[i+1] : s[i] > s[i+1];
        for (int i = 1; i < n; i++) rank[i] = t[i-1] && !t[i] ? (p[n1] = i, n1++) : -1;
        inducedSort(p);
        for (int i = 0, x, y; i < n; i++) if (~(x = rank[sa[i]])) {
            if (ch < 1 || p[x+1] - p[x] != p[y+1] - p[y]) ch++;
            else for (int j = p[x], k = p[y]; j <= p[x+1]; j++, k++)
                if ((s[j]<<1|t[j]) != (s[k]<<1|t[k])) {ch++; break;}
            s1[y = x] = ch;
        }
        if (ch+1 < n1) sais(n1, ch+1, s1, t+n, p+n1);
        else for (int i = 0; i < n1; i++) sa[s1[i]] = i;
        for (int i = 0; i < n1; i++) s1[i] = p[sa[i]];
        inducedSort(s1);
    }
    template<typename T>
    int mapCharToInt(int n, const T *str) {
        int m = *max_element(str, str+n);
        fill_n(rank, m+1, 0);
        for (int i = 0; i < n; i++) rank[str[i]] = 1;
        for (int i = 0; i < m; i++) rank[i+1] += rank[i];
        for (int i = 0; i < n; i++) s[i] = rank[str[i]] - 1;
        return rank[m];
    }
    template<typename T>
    void suffixArray(int n, const T *str) {
        int m = mapCharToInt(++n, str);
        sais(n, m, s, t, p);
        for (int i = 0; i < n; i++) rank[sa[i]] = i;
        for (int i = 0, h = height[0] = 0; i < n-1; i++) {
            int j = sa[rank[i]-1];
            while (i+h < n && j+h < n && s[i+h] == s[j+h]) h++;
            if (height[rank[i]] = h) h--;
        }
    }
    int v[N], vv[N];
    void solve() {
        int rk = rank[0];
        v[rk] = N;
        for(int i = rk + 1; i <= n; i++)
            v[i] = min(v[i-1], height[i]);
        for(int i = rk-1; i >= 0; i--)
            v[i] = min(v[i+1], height[i+1]);
        for(int i = 1; i <= n; i++)
            vv[sa[i]] = v[i];
        int ans = 1;
        for(int i = 1; i <= n; i++) {
            if(vv[i] == n-i && n % i == 0)
                ans = max(ans, n/i);
        }
        printf("%d\n", ans);
    }
};

int t;
char str[1000000+10];

int main() {
    while(~scanf("%s", str) && str[0] != '.') {
        n = strlen(str);
        SA::suffixArray(n, str);
        SA::solve();
    }
    return 0;
}

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aabaabaa
*/
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