【校内训练2019-07-11】大水题

博客介绍了一种字符串匹配算法思路。先建立T的AC自动机,用线段树维护S,在线段树上维护匹配次数和到达节点信息。有修改时,需快速计算特定询问,通过对循环串位置倍增计算并补足2的次幂,可在下传标记时调用信息,时间复杂度为O(∑∣T∣(N+Q)LogN)。

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【思路要点】

  • 考虑没有修改的情况,建立 TTTACACAC 自动机,用线段树维护 SSS
  • 在线段树上维护从自动机上任意一点出发,经过区间中每一个字符后产生的匹配次数 cnkcnkcnk ,以及到达的节点 destdestdest ,合并该信息是 O(∑∣T∣)O(\sum|T|)O(T) 的。
  • 有修改时,我们需要能够对被赋值的区间快速计算所维护的区间。
  • 即我们需要快速计算形如 (i,from,len)(i,from,len)(i,from,len) 的询问,表示从第 iii 个循环串的第 fromfromfrom 个位置开始在自动机上走区间长度 lenlenlen 步,所维护的信息。
  • 对加入的循环串的每个位置倍增计算 (i,from,2j)(i,from,2^j)(i,from,2j) ,并将 ∣S∣|S|S 补足 222 的次幂,这样就可以在下传标记时直接调用所需的信息。
  • 时间复杂度 O(∑∣T∣(N+Q)LogN)O(\sum|T|(N+Q)LogN)O(T(N+Q)LogN)

【代码】

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int MAXN = 2e5 + 5;
const int MAXM = 1e5 + 5;
const int MAXLOG = 18;
const int MAXS = 55;
typedef long long ll;
typedef long double ld;
typedef unsigned long long ull;
template <typename T> void chkmax(T &x, T y) {x = max(x, y); }
template <typename T> void chkmin(T &x, T y) {x = min(x, y); } 
template <typename T> void read(T &x) {
	x = 0; int f = 1;
	char c = getchar();
	for (; !isdigit(c); c = getchar()) if (c == '-') f = -f;
	for (; isdigit(c); c = getchar()) x = x * 10 + c - '0';
	x *= f;
}
template <typename T> void write(T x) {
	if (x < 0) x = -x, putchar('-');
	if (x > 9) write(x / 10);
	putchar(x % 10 + '0');
}
template <typename T> void writeln(T x) {
	write(x);
	puts("");
}
namespace ACAutomaton {
	const int MAXP = 55;
	const int MAXC = 26;
	int root, size, key[MAXP];
	int child[MAXP][MAXC], cnt[MAXP];
	int depth[MAXP], fail[MAXP], last[MAXP];
	void init() {root = size = 0; }
	int index(char x) {
		return x - 'a';
	}
	void insert(char *s) {
		int len = strlen(s + 1), now = root;
		for (int i = 1; i <= len; i++) {
			int tmp = index(s[i]);
			if (child[now][tmp] == 0) {
				child[now][tmp] = ++size;
				depth[size] = depth[now] + 1;
			}
			now = child[now][tmp];
		}
		key[now]++;
	}
	void build() {
		static int q[MAXP];
		int l = 0, r = -1;
		for (int i = 0; i < MAXC; i++)
			if (child[root][i]) {
				q[++r] = child[root][i];
				fail[child[root][i]] = root;
				last[child[root][i]] = root;
			}
		while (l <= r) {
			int tmp = q[l++];
			for (int i = 0; i < MAXC; i++)
				if (child[tmp][i]) {
					q[++r] = child[tmp][i];
					fail[child[tmp][i]] = child[fail[tmp]][i];
				} else child[tmp][i] = child[fail[tmp]][i];
			cnt[tmp] = cnt[fail[tmp]] + key[tmp];
			last[tmp] = key[fail[tmp]] ? fail[tmp] : last[fail[tmp]];
		}
	}
}
struct info {
	int dest[MAXS];
	int cntk[MAXS];
};
info operator + (info a, info b) {
	info ans;
	memset(ans.dest, 0, sizeof(ans.dest));
	memset(ans.cntk, 0, sizeof(ans.cntk));
	for (int i = 0; i <= ACAutomaton :: size; i++) {
		ans.dest[i] = b.dest[a.dest[i]];
		ans.cntk[i] = b.cntk[a.dest[i]] + a.cntk[i];
	}
	return ans;
}
info unit(char c) {
	info ans;
	memset(ans.dest, 0, sizeof(ans.dest));
	memset(ans.cntk, 0, sizeof(ans.cntk));
	for (int i = 0; i <= ACAutomaton :: size; i++) {
		ans.dest[i] = ACAutomaton :: child[i][c - 'a'];
		ans.cntk[i] = ACAutomaton :: cnt[ACAutomaton :: child[i][c - 'a']];
	}
	return ans;
}
char s[MAXN];
info trans[MAXM][MAXLOG]; int dest[MAXM][MAXLOG];
int n, m, T, Log, N, tot, ql[MAXN], qr[MAXN], belong[MAXN];
struct SegmentTree {
	struct Node {
		int lc, rc, Log, tag;
		info ans;
	} a[MAXN * 2];
	int n, root, size;
	void update(int root) {
		a[root].ans = a[a[root].lc].ans + a[a[root].rc].ans;
	}
	void build(int &root, int l, int r, int Log) {
		a[root = ++size].Log = Log;
		if (l == r) {
			a[root].ans = unit(s[l]);
			return;
		}
		int mid = (l + r) / 2;
		build(a[root].lc, l, mid, Log - 1);
		build(a[root].rc, mid + 1, r, Log - 1);
		update(root);
	}
	void init(int x, int y) {
		n = x, root = size = 0;
		build(root, 1, n, y);
	}
	void pushdown(int root) {
		if (a[root].tag) {
			a[a[root].lc].tag = a[root].tag;
			a[a[root].lc].ans = trans[a[a[root].lc].tag][a[a[root].lc].Log];
			a[a[root].rc].tag = dest[a[a[root].lc].tag][a[a[root].lc].Log];
			a[a[root].rc].ans = trans[a[a[root].rc].tag][a[a[root].rc].Log];
			a[root].tag = 0;
		}
	}
	void modify(int root, int l, int r, int ql, int qr, int &s) {
		if (l == ql && r == qr) {
			a[root].tag = s;
			a[root].ans = trans[s][a[root].Log];
			s = dest[s][a[root].Log];
			return;
		}
		pushdown(root);
		int mid = (l + r) / 2;
		if (ql <= mid) modify(a[root].lc, l, mid, ql, min(qr, mid), s);
		if (mid + 1 <= qr) modify(a[root].rc, mid + 1, r, max(mid + 1, ql), qr, s);
		update(root);
	}
	void modify(int l, int r, int s) {
		modify(root, 1, n, l, r, s);
	}
	info query(int root, int l, int r, int ql, int qr) {
		if (l == ql && r == qr) return a[root].ans;
		pushdown(root);
		int mid = (l + r) / 2;
		if (mid >= qr) return query(a[root].lc, l, mid, ql, qr);
		if (mid + 1 <= ql) return query(a[root].rc, mid + 1, r, ql, qr);
		return query(a[root].lc, l, mid, ql, mid) + query(a[root].rc, mid + 1, r, mid + 1, qr);
	}
	int query(int l, int r) {
		return query(root, 1, n, l, r).cntk[0];
	}
} ST;
int main() {
	freopen("b.in", "r", stdin);
	freopen("b.out", "w", stdout);
	read(T), read(m);
	while (T--) {
		char s[MAXS];
		scanf("\n%s", s + 1);
		ACAutomaton :: insert(s);
	}
	ACAutomaton :: build();
	scanf("\n%s", s + 1);
	n = strlen(s + 1), N = 1, Log = 0;
	while (N < n) N <<= 1, Log++;
	while (n < N) s[++n] = 'a';
	ST.init(n, Log), n = 0;
	for (int i = 1; i <= m; i++) {
		int opt, l, r;
		read(opt), read(l), read(r);
		if (opt == 1) {
			scanf("\n%s", s + n + 1);
			ql[++tot] = n + 1, qr[tot] = ql[tot] + strlen(s + n + 1) - 1, n = qr[tot];
			for (int i = ql[tot]; i <= qr[tot]; i++) {
				trans[i][0] = unit(s[i]);
				dest[i][0] = (i == qr[tot]) ? ql[tot] : (i + 1);
			}
			for (int p = 1; p < MAXLOG; p++)
			for (int i = ql[tot]; i <= qr[tot]; i++) {
				trans[i][p] = trans[i][p - 1] + trans[dest[i][p - 1]][p - 1];
				dest[i][p] = dest[dest[i][p - 1]][p - 1];
			}
			ST.modify(l, r, ql[tot]);
		} else writeln(ST.query(l, r));
	}
	return 0;
}
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