uva 11732 "strcmp()" Anyone? (trie+左儿子右兄弟表示法)

本文介绍了一种使用Trie树优化字符串比较的方法,并提供了两种实现方式:一种是普通Trie树,另一种是采用左孩子-右兄弟表示法的Trie树。这两种方法能够有效地减少字符串比较时所需的判断次数。

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题目:http://acm.hust.edu.cn/vjudge/problem/viewProblem.action?id=28438

题意:定义了一个strcmp()函数,如图:

然后给出n个字符串s(n<=4000,|s|<=1000),问字符串两两调用strcmp函数(总共调用函数n(n-1)/2次)需要执行多少次判断。比如"aaa"和”aaa“需要8次,”that“和"than"需要7次。

分析:可以发现,对于不同的两个字符串比较的次数=最长公共前缀的长度*2+1,对于相同的两个字符串比较的次数=(字符串长度+1)*2。很容易想到用trie,但是最多可能有4000*1000个节点,用普通的trie存的话可能内存不够,需要用左儿子-右兄弟表示法来建树。。。。然而UVA的内存给的很大我开的4000 000*80的int型数组都可以(试了一下10 000 000*80的好像不行),居然可以水过~这里给出两种代码。

普通trie代码:

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <cstdio>
using namespace std;
const int maxn = 4e6+5;
const int kd = 80;
char s[10000];
struct trie
{
	int son[maxn][kd],end[maxn],L,root,dend[maxn];//end表示覆盖,dend表示结尾 
	long long ans;
	int newnode()
	{
		dend[L]=end[L]=0;
		fill(son[L],son[L]+kd,-1);
		return L++;
	}
	void Init()
	{
		L=ans=0;
		root=newnode();
	}
	void Insert(char str[])
	{
		ans+=end[root];
		end[root]++;
		int now=root,index,i;
		for(i=0;str[i];i++)
		{
			index=str[i]-'0';
			if(son[now][index]==-1)
				son[now][index]=newnode();
			now=son[now][index];
			ans+=(end[now]<<1);
			end[now]++;
		}
		ans+=dend[now];
		dend[now]++;
	}
}T;

int main()
{
	int N,ncase=1;
	while(scanf("%d",&N),N)
	{
		T.Init();
		while(N--)
		{
			scanf("%s",s);
			T.Insert(s);
		}
		printf("Case %d: %lld\n",ncase++,T.ans);
	} 
	return 0;
}

左孩子-右兄弟表示代码:

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
using namespace std;
const int maxn = 4e6+6;
struct trie
{
	int lson[maxn];//lson[i]表示第i个节点的第一个左孩子的位置 
	int rbro[maxn];//rbro[i]表示第i个节点的第一个右兄弟的位置
	char ch[maxn];//ch[i]表示第i个节点的字符 
	int cover[maxn];
	int end[maxn];
	int cnt,root;//节点数目
	long long ans;
	inline int newnode(const int &fa,const char &c) //父亲节点的下标,及新节点的字符 
	{//产生新节点,头插法,将每次产生的新节点作为父亲节点的第一个孩子 
		rbro[cnt]=lson[fa];
		lson[cnt]=-1;
		ch[cnt]=c;
		cover[cnt]=end[cnt]=0;
		lson[fa]=cnt;
		return cnt++;
	}
	void Init() //0为虚节点(根)
	{
		ans=0;
		cnt=0;
		root=0;
		rbro[cnt]=lson[cnt]=-1;
		end[cnt]=cover[cnt]=ch[cnt]=0;
		cnt++;
	}
	void Insert(char str[])
	{
		ans+=cover[root];
		cover[root]++;
		int now=root,i,j;
		for(i=0;str[i];i++)
		{
			for(j=lson[now];~j;j=rbro[j])
				if(str[i]==ch[j])
					break;
			if(j==-1) //没找到 
				j=newnode(now,str[i]);
			now=j;
			ans+=(cover[now]<<1);
			++cover[now];
		}
		ans+=end[now];
		++end[now];
	}
}T; 
char s[100000];
int main()
{
	int N,ncase=1;
	while(scanf("%d",&N),N)
	{
		T.Init();
		while(N--)
		{
			scanf("%s",s);
			T.Insert(s);
		}
		printf("Case %d: %lld\n",ncase++,T.ans);
	} 
	return 0;
} 

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