codeforces954I Yet Another String Matching Problem

本文介绍了一种使用FFT(快速傅立叶变换)优化字符串匹配问题的方法,具体为计算两个字符串间最小操作次数使其相同。通过将字符串转换为二进制序列,利用FFT进行快速卷积,进而高效地找到所有长度为特定值的子串与目标串的距离。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

题面

题意

定义一种对字符串的操作为将某种字符全部替换为另一种字符,定义两个字符串之间的距离为让两个串相同的最少操作次数.
现给出两个字符串S,T,求S的每个长度为 ∣ | T ∣ | 的子串与T之间的距离.

做法

首先转化一下两个字符串a,b之间的距离,若 a [ i ] = u , b [ i ] = v a[i]=u,b[i]=v a[i]=u,b[i]=v,则可以由u向v连一条边,这样最后所有联通块的大小减一之和即为答案.
现在考虑如何对所有询问同时快速连边,不难发现这个可以用fft优化,将S串中的所有字符u看作1,其余字符看作0,再将T串中的所有字符v看作1,其余字符看作0.将T串翻转后与S串相乘,即可得到S的哪些子串中的字符u会对应T串中的字符v,然后用并查集维护一下所有连边即可.

代码

#include<bits/stdc++.h>
#define db double
#define N 300100
const db pi=acos(-1);
using namespace std;

int n,m,l,rev[N];
char S[N],T[N];
struct Bcj
{
	int fa[10],ans;
	int ff(int u){return u==fa[u]?u:fa[u]=ff(fa[u]);}
	void init(){int i;for(i=0;i<6;i++) fa[i]=i;}
	void mg(int u,int v)
	{
		u-='a',v-='a';
		u=ff(u),v=ff(v);
		if(u==v) return;
		ans++;
		fa[u]=v;
	}
}bcj[N];
struct Xs
{
	db ss,xs;
	Xs operator + (const Xs &u) const{return (Xs){ss+u.ss,xs+u.xs};}
	Xs operator - (const Xs &u) const{return (Xs){ss-u.ss,xs-u.xs};}
	Xs operator * (const Xs &u) const{return (Xs){ss*u.ss-xs*u.xs,ss*u.xs+xs*u.ss};}
}a[N],b[N];

inline void fft(Xs *a,bool dft)
{
	int i,j,k;
	Xs x,y,dw,now;
	for(i=0;i<l;i++) if(i<rev[i]) swap(a[i],a[rev[i]]);
	for(i=1;i<l;i<<=1)
	{
		dw=(Xs){cos(pi/(db)i),sin(pi/(db)i)};
		for(j=0;j<l;j+=(i<<1))
		{
			now=(Xs){1,0};
			for(k=j;k<j+i;k++)
			{
				x=a[k];
				y=a[k+i]*now;
				a[k]=x+y;
				a[k+i]=x-y;
				now=now*dw;
			}
		}
	}
	if(!dft)
	{
		for(i=0;i<l;i++) a[i].ss/=(db)l;
		reverse(a+1,a+l);
	}
}

inline void work(int u,int v)
{
	int i;
	for(i=0;i<l;i++) a[i]=b[i]=(Xs){0,0};
	for(i=0;i<n;i++) a[i].ss=(S[i]==u);
	for(i=0;i<m;i++) b[i].ss=(T[i]==v);
	reverse(b,b+m);
	fft(a,1),fft(b,1);
	for(i=0;i<l;i++) a[i]=a[i]*b[i];
	fft(a,0);
	for(i=0;i<=n-m;i++)
	{
		if(fabs(a[i+m-1].ss)>0.5)
			bcj[i].mg(u,v);
	}
}

int main()
{
	int i,j;
	scanf("%s%s",S,T);
	n=strlen(S);
	m=strlen(T);
	for(i=0;i<=n-m;i++) bcj[i].init();
	for(l=1;l<n;l<<=1);l<<=1;
	for(i=1;i<l;i++) rev[i]=(rev[i>>1]>>1)|((i&1)*l/2);
	for(i='a';i<='f';i++)
	{
		for(j='a';j<='f';j++)
		{
			if(i==j) continue;
			work(i,j);
		}
	}
	for(i=0;i<=n-m;i++) printf("%d ",bcj[i].ans);
}

好的,让我为您解析Codeforces 1005C "Boredom" 这道题目,并提供一个简洁的 C++ 解法。 题目大意: 给定一个长度为 n 的整数序列 a 和两个正整数 d、m。你需要将这个序列分成若干段,每一段都满足以下条件之一: 1. 段内所有元素之和小于等于 m 2. 或者相邻两元素之间的差值绝对值大于等于 d 目标是计算可以得到的最大分段数目。 核心思路: 这是一个典型的贪心算法问题。我们可以在遍历数组的过程中逐步确定每个区间的端点位置。当遇到不符合条件的情况时就创建新的区间。 解决方案分析: 1. 首先读取输入数据并初始化变量 2. 使用双重循环检查当前元素是否能满足条件(2) 3. 如果无法继续扩展,则尝试按条件(1)结束该段落 4. 记录最大分割次数结果 下面是一个简单的C++实现: ```cpp #include <bits/stdc++..h> using namespace std; int main(){ int t; cin >> t; while(t--){ long long n,d,m; cin >> n >> d >> m; vector<long long> arr(n); for(auto& x : arr){ cin >> x; } // Sort in descending order to maximize usage of condition (a[i] - a[i+1]) >= d first sort(arr.begin(),arr.end(),greater<int>()); long long sum = accumulate(begin(arr),end(arr),0LL); int cnt = 0; if(sum <= m){ // Special case where entire array can be one segment with total <= M cout << 1 << '\n'; continue; } for(int i=0;i<n-1;++i){ sum -= arr[i]; // Check two conditions separately and update count accordingly bool cond_1_ok = false; bool cond_2_ok = abs(arr[i]-arr[i+1])>=d; if(!cond_2_ok && sum<=m){ cond_1_ok = true; } if(cond_2_ok || cond_1_ok){ ++cnt; if(cond_1_ok || sum==0){ break; } } } // Add last piece (+1) since loop always ends before processing final element cout << max(cnt + 1,1) << "\n"; } } ``` 注意这里使用了 `#include <bits/stdc++.h>`作为万能头文件包含了所有标准库功能。实际编码建议还是应该只包含所需的特定头文件以提高程序性能。
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