字符串

  • 字符串哈希

字符串哈希就是一个字符串到一个整数的映射,常用于比较两个字符串是否相等。
map大法好
set大法好

hash值相等两个字符串大概率相等。
hash值不等两个字符串一定不相等。
一般采取神奇的RK算法。
RK-hash 就是把一个字符串看作一个 base 进制的大整数,然后对一个
素数 p 取模。

hash[i]=(hash[i-1] * base+s[i])%p
base 可以取 31,131,13131 等,大于 |Σ| 即可。
注意要把 a 看作 1 而不是 0。
p 一定要是 long long 范围的一个素数,比如23333333333333333,10^18 + 9。
unsigned long long 自然溢出可以看作是对 2^64 取模,但是可以被特殊
构造卡掉。

不放心可以多找几个素数同时算。
瞎jb哈希才是最好玩的

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <algorithm>
#define MAXN 10005
#define seed 20020207
#define ULL unsigned long long

using namespace std;

int n;
long long h[MAXN];
string s[MAXN];

ULL hash(string s) {
    ULL value=0;
    int x=1;
    for(int i=0;i<s.length();i++) {
        value+=s[i]*x*seed;
        x*=10;
    }
    return value;
}

int main() {
    scanf("%d",&n);
    for(int i=1;i<=n;i++) {
        cin>>s[i];
        h[i]=hash(s[i]);
    }
    int ans=0;
    sort(h+1,h+n+1);
    for(int i=1;i<=n;i++) {
        if(h[i]!=h[i+1]) ans++;
    }
    printf("%d",ans);
    return 0;
}

  • KMP

KMP 是一个常用的单模式串匹配算法。
简单来说就是求B串在A串中能否匹配或者匹配到哪个位置。
next 数组?最长的后缀等于前缀的位置。
next 数组求法?自己与稍短一些的自己匹配。

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <cmath>
#include <vector>
#include <algorithm>

using namespace std;

const int maxn=1001;
int Next[maxn];
vector<int> Ans;
inline void Get_Next(string s) {
    int l=s.length(),t;
    Next[0]=-1;
    for(int i=1;i<l;++i) {
        t=Next[i-1];
        while(s[t+1]!=s[i]&&t>=0)
            t=Next[t];
        if(s[t+1]==s[i])
            Next[i]=t+1;
        else
            Next[i]=-1;
    }
}
inline void KMP(string s1,string s2) {
    Get_Next(s2);
    int l1=s1.length();
    int l2=s2.length();
    int i=0,j=0;
    while(j<l1) {
        if(s2[i]==s1[j]) {
            ++i;++j;
            if(i==l2) {
                Ans.push_back(j-l2+1);
                i=Next[i-1]+1;               
            }
        }
        else {
            if(i==0)
                j++;
            else
                i=Next[i-1]+1;
        }
    }
}
int main() {
    string s1,s2;
    int l;
    cin>>s1>>s2;
    l=s2.length();
    KMP(s1,s2);
    for(int i=0;i<Ans.size();++i)
        printf("%d\n",Ans[i]);
    for(int i=0;i<l;++i)
        printf("%d ",Next[i]+1);
    return 0;
}

扩展KMP


  • AC自动机(Trie图)

由于AC自动机是基于Trie树的,所以顺便复习一下Trie树。

多模式串匹配
把 Trie 树上不存在的孩子用它 fail 节点的孩子补出来。
fail 节点的概念与 KMP 的 next 类似。
可以用一次 bfs 来求出。
若 trie[i][x] 存在,则 fail[trie[i][x]]=trie[fail[i]][x]。
否则,trie[i][x]=trie[fail[i]][x]。
没有 KMP 用单串 AC 自动机替代。(雾
简单来说AC自动机就是在Trie树上跑KMP。

//求有多少模式串在文本串里出现过 
#include <cstdio>
#include <iostream>
#include <cstring>
#include <queue>

using namespace std;

struct Trie {
    int ch[26];
    int end;
    int fail;
}AC[1000000];
int cnt=0;
int index(char c) {
    return c-'a';
} 
void Build_Trie(string s) {
    int l=s.length();
    int now=0;
    for(int i=0;i<l;i++) {
        int id=index(s[i]);
        if(AC[now].ch[id]==0) {
            AC[now].ch[id]=++cnt;
        }
        now=AC[now].ch[id];
    }
    AC[now].end++;
}
void Get_fail() {
    queue<int> q;
    for(int i=0;i<26;i++) {
        if(AC[0].ch[i]!=0) {
            AC[AC[0].ch[i]].fail=0;
            q.push(AC[0].ch[i]);
        }
    }
    while(!q.empty()) {
        int u=q.front();
        q.pop();
        for(int i=0;i<26;i++) {
            if(AC[u].ch[i]!=0) {
                AC[AC[u].ch[i]].fail=AC[AC[u].fail].ch[i];
                q.push(AC[u].ch[i]);
            }
            else 
              AC[u].ch[i]=AC[AC[u].fail].ch[i];
        }
    }
}
int AC_work(string s) {
    int l=s.length();
    int now=0,ans=0;
    for(int i=0;i<l;i++) {
        now=AC[now].ch[index(s[i])];
        for(int j=now;j && AC[j].end!=-1;j=AC[j].fail) {
            ans+=AC[j].end;
            AC[j].end=-1;
        }
    }
    return ans;
}
int main() {
    int n;
    string s;
    scanf("%d",&n);
    for(int i=1;i<=n;i++) {
        cin>>s;
        Build_Trie(s);
    }
    Get_fail();
    cin>>s;
    printf("%d",AC_work(s));
    return 0;
}

  • Manacher

Manacher 是一个处理回文串的算法。

首先加一个小优化,就是在每个字符的间隔(包括头尾)添加特殊字符(如*),然后每个字符串的长度都会变成奇数,处理起来方便了许多,为了进一步减少编码的复杂度,可以在字符串的开始加入另一个特殊字符,这样就不用特殊处理越界问题。
a b c d e ->$ * a * b * c * d * e *
记录 p[ i ] 表示从 i 这个点能满足回文向两边最大扩展的距离(包括 i ),这样每一个回文串就确定了。
我们假设 p[1 ~ i-1] 已经求好了,现在要求 p[ i ]:
假设之前能到的最右断点是 R ,对应的中点是 pos ,j 是 i 的对称点。

1.当i<R时


由于L~R是回文,所以p[ i ] = p[ j ](i的最长回文和j的最长回文相同)。


这种情况是另一种:j 的最长回文跳出 L 了。那么 i 的最长回文就不一定是 j 的最长回文了,但蓝色的肯定还是满足的。
综上所述,p[ i ] = min(p[ 2 * pos-i ], R-i )。
由于R是递增的,所以时间复杂度为O(n)。
一个串的本质不同的回文串个数不超过 n 个。

void manacher {
    scanf("%s",s+1);
    n=strlen(s+1);
    for(i=n;i>=1;i--)
        s[i*2]=s[i];
    for(i=1;i<=n*2+1;i+=2)
        s[i]='*';
    s[0]='$';
    m=n*2+1;
    R=pos=0;
    for(i=1;i<=m;i++) {
        if(R<i) {
            p[i]=0;
            for(;s[i+p[i]+1]==s[i-p[i]-1];p[i]++);
            R=p[i]+i;
            pos=i;
            continue;
        }
        j=pos*2-i;
        if(i+p[j]<R) {
            p[i]=p[j];
            continue;
        }
        p[i]=R-i;
        for(;s[i+p[i]+1]==s[i-p[i]-1];p[i]++);
        R=p[i]+i;
        pos=i;
    }
}

  • 后缀数组

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