[USACO 1.3.3]Calf Flac
2013-05-10 17:03
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o(︶︿︶)o 烦躁,看了半天没看懂这个O(n)的回文串算法是什么东西,直接套上模板就交了。然后AC了
题目:
首先用一个非常巧妙的方式,将所有可能的奇数/偶数长度的回文子串都转换成了奇数长度:在每个字符的两边都插入一个特殊的符号。比如 abba 变成 #a#b#b#a#, aba变成 #a#b#a#。 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,比如$#a#b#a#。
下面以字符串12212321为例,经过上一步,变成了 S[] = "$#1#2#2#1#2#3#2#1#";
然后用一个数组 P[i] 来记录以字符S[i]为中心的最长回文子串向左/右扩张的长度(包括S[i]),比如S和P的对应关系:
那么怎么计算P[i]呢?该算法增加两个辅助变量(其实一个就够了,两个更清晰)id和mx,其中id表示最大回文子串中心的位置,mx则为id+P[id],也就是最大回文子串的边界。
然后可以得到一个非常神奇的结论,这个算法的关键点就在这里了:如果mx > i,那么P[i] >= MIN(P[2 * id - i], mx - i)。就是这个串卡了我非常久。实际上如果把它写得复杂一点,理解起来会简单很多:
当然光看代码还是不够清晰,还是借助图来理解比较容易。
当 mx - i > P[j] 的时候,以S[j]为中心的回文子串包含在以S[id]为中心的回文子串中,由于 i 和 j 对称,以S[i]为中心的回文子串必然包含在以S[id]为中心的回文子串中,所以必有 P[i] = P[j],见下图。
当 P[j] > mx - i 的时候,以S[j]为中心的回文子串不完全包含于以S[id]为中心的回文子串中,但是基于对称性可知,下图中两个绿框所包围的部分是相同的,也就是说以S[i]为中心的回文子串,其向右至少会扩张到mx的位置,也就是说 P[i] >= mx - i。至于mx之后的部分是否对称,就只能老老实实去匹配了。
对于 mx <= i 的情况,无法对 P[i]做更多的假设,只能P[i] = 1,然后再去匹配了。
题目:
Description
据说如果你给无限只母牛和无限台巨型便携式电脑(有非常大的键盘),那么母牛们会制造出世上最棒的回文。你的工作就是去这些牛制造的奇观(最棒的回文)。在寻找回文时不用理睬那些标点符号、空格(但应该保留下来以便做为答案输出),只用考虑字母'A'-'Z'和'a'-'z'。要你寻找的最长的回文的文章是一个不超过20,000个字符的字符串。我们将保证最长的回文不会超过2,000个字符(在除去标点符号、空格之前)。Input
一个不超过20,000个字符的文件。Output
输出的第一行应该包括找到的最长的回文的长度。下一个行或几行应该包括这个回文的原文(没有除去标点符号、空格), 把这个回文输出到一行或多行(如果回文中包括换行符)。如果有多个回文长度都等于最大值,输出那个前出现的。Sample Input
Confucius say: Madam, I'm Adam.Sample Output
11 Madam, I'm Adam#include<string> #include<iostream> #include<cstdio> #include<cmath> #include<cstring> #include<algorithm> using namespace std; char a[200005],b[400005]; int p[400005],mark[400005]; void pk(char *str) { int i; int mx = 0; int id,n=strlen(str); for(i=1; i<n; i++) { if( mx > i ) p[i] = min( p[2*id-i], mx-i ); else p[i] = 1; for(; str[i+p[i]] == str[i-p[i]]; p[i]++); if( p[i] + i > mx ) { mx = p[i] + i; id = i; } } } int main() { int i,j,k; while(gets(a)) { int len=strlen(a); b[0]='#'; for(i=0,j=1;i<len;++i) { if(a[i]>='a'&&a[i]<='z') { mark[j]=i; b[j++]=a[i]; b[j++]='#'; } else if(a[i]>='A'&&a[i]<='Z') { mark[j]=i; b[j++]=a[i]+32; b[j++]='#'; } } b[j]=0; pk(b); int ans=0,n=strlen(b),re=0; for(i=0;i<n;++i) if(p[i]>ans) { ans=p[i]; re=i; } int ok,ko; ans--; ok=re-ans+1; ko=re+ans-1; printf("%d\n",ans); for(i=mark[ok];i<=mark[ko];++i) printf("%c",a[i]); printf("\n"); } return 0; }
首先用一个非常巧妙的方式,将所有可能的奇数/偶数长度的回文子串都转换成了奇数长度:在每个字符的两边都插入一个特殊的符号。比如 abba 变成 #a#b#b#a#, aba变成 #a#b#a#。 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,比如$#a#b#a#。
下面以字符串12212321为例,经过上一步,变成了 S[] = "$#1#2#2#1#2#3#2#1#";
然后用一个数组 P[i] 来记录以字符S[i]为中心的最长回文子串向左/右扩张的长度(包括S[i]),比如S和P的对应关系:
那么怎么计算P[i]呢?该算法增加两个辅助变量(其实一个就够了,两个更清晰)id和mx,其中id表示最大回文子串中心的位置,mx则为id+P[id],也就是最大回文子串的边界。
然后可以得到一个非常神奇的结论,这个算法的关键点就在这里了:如果mx > i,那么P[i] >= MIN(P[2 * id - i], mx - i)。就是这个串卡了我非常久。实际上如果把它写得复杂一点,理解起来会简单很多:
当然光看代码还是不够清晰,还是借助图来理解比较容易。
当 mx - i > P[j] 的时候,以S[j]为中心的回文子串包含在以S[id]为中心的回文子串中,由于 i 和 j 对称,以S[i]为中心的回文子串必然包含在以S[id]为中心的回文子串中,所以必有 P[i] = P[j],见下图。
当 P[j] > mx - i 的时候,以S[j]为中心的回文子串不完全包含于以S[id]为中心的回文子串中,但是基于对称性可知,下图中两个绿框所包围的部分是相同的,也就是说以S[i]为中心的回文子串,其向右至少会扩张到mx的位置,也就是说 P[i] >= mx - i。至于mx之后的部分是否对称,就只能老老实实去匹配了。
对于 mx <= i 的情况,无法对 P[i]做更多的假设,只能P[i] = 1,然后再去匹配了。
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