• 【BZOJ4503】两个串(FFT)


    【BZOJ4503】两个串(FFT)

    题面

    给定串(S),以及带通配符的串(T),询问(T)(S)中出现了几次。并且输出对应的位置。

    (|S|,|T|<=10^5),字符集大小为(26)

    题解

    先来考虑没有通配符怎么匹配。别跟我说KMP!!

    根据前面几个题目的套路,我们可以把每个字符分开来考虑,然后将(T)串反转,将有这个字符的位置变成(1),然后(FFT),就可以知道在这一段里面这个字符匹配上了多少个,然后把每个字符求个和,检查是否恰好匹配了(|T|)个。

    通配符此时并不需要考虑。

    时间复杂度(O(26nlogn))

    当然,如果您真的这么写了,那么肯定(T)飞了。(FFT)自带巨大常数。对于字符集很小的时候上述方法是可行的,字符集很大的时候就不能这么做了。

    所以我们考虑如何只做一遍(FFT)。(没有通配符的情况下)

    每个字符当然不能动了,所以把他们对应成数字。如果匹配上了怎么办?那就是上下两个对应的数字相等,可以考虑作差。但是又发现作差可能会使得几个正数和几个负数相加变成(0),所以考虑平方。

    所以,我们定义每个位置的函数值(f(x)=sum_{i=1}^{|T|}(S[x+i-1]-T[i])^2)

    (T)串反转,平方项拆开之后,就变成了两个卷积+一个常数项的形式,直接(FFT)然后求和,检查最后的函数值是否为(0)就行了。

    现在有了通配符,我们不妨令(a..z)对应的数字为(1..26)。通配符无论给它一个什么数字,它和上面的字符的差的平方一定不为(0)

    所以我们换种方法考虑,把通配符对应的数字设为(0),但是这样差的平方不是(0),所以我们就在上面那个式子后面乘上一个(T[i])的权值,如果此时是通配符就会乘(0),从而也变成了(0)。这样一来,原来的式子就变成了(f(x)=sum_{i=1}^{|T|}(S[x+i-1]-T[i])^2T[i])

    拆开后是两个卷积+一个常数项的形式,(FFT)即可。

    时间复杂度(O(nlogn))

    #include<iostream>
    #include<cstdio>
    #include<cstdlib>
    #include<cstring>
    #include<cmath>
    #include<algorithm>
    #include<set>
    #include<map>
    #include<vector>
    #include<queue>
    using namespace std;
    #define ll long long
    #define RG register
    #define MAX 333333
    const double Pi=acos(-1);
    struct Complex{double a,b;}A1[MAX],B1[MAX],A2[MAX],B2[MAX],W[MAX],F[MAX];
    Complex operator+(Complex a,Complex b){return (Complex){a.a+b.a,a.b+b.b};}
    Complex operator-(Complex a,Complex b){return (Complex){a.a-b.a,a.b-b.b};}
    Complex operator*(Complex a,Complex b){return (Complex){a.a*b.a-a.b*b.b,a.a*b.b+a.b*b.a};}
    int n,m,r[MAX],N,Z;
    int pos[MAX],ans,l;
    char S[MAX],T[MAX];
    void FFT(Complex *P,int opt)
    {
    	for(int i=1;i<N;++i)if(i<r[i])swap(P[i],P[r[i]]);
    	for(int i=1;i<N;i<<=1)
    		for(int p=i<<1,j=0;j<N;j+=p)
    			for(int k=0;k<i;++k)
    			{
    				Complex w=(Complex){W[N/i*k].a,W[N/i*k].b*opt};
    				Complex X=P[j+k],Y=w*P[j+k+i];
    				P[j+k]=X+Y;P[i+j+k]=X-Y;
    			}
    	if(opt==-1)for(int i=0;i<N;++i)P[i].a/=N;
    }
    int main()
    {
    	scanf("%s",S);scanf("%s",T);
    	n=strlen(S);m=strlen(T);
    	for(N=1;N<=(n+m-2);N<<=1)++l;
    	for(int i=0;i<N;++i)r[i]=(r[i>>1]>>1)|((i&1)<<(l-1));
    	for(int i=1;i<N;i<<=1)
    		for(int k=0;k<i;++k)W[N/i*k]=(Complex){cos(k*Pi/i),sin(k*Pi/i)};
    	for(int i=0;i<n;++i)A1[i].a=(S[i]-96)*(S[i]-96),A2[i].a=2*(S[i]-96);
    	for(int i=0;i<m;++i)
    	{
    		int x=((T[m-i-1]=='?')?0:(T[m-i-1]-96));
    		B1[i].a=x;B2[i].a=x*x;Z+=x*x*x;
    	}
    	FFT(A1,1);FFT(B1,1);FFT(A2,1);FFT(B2,1);
    	for(int i=0;i<N;++i)
    		F[i]=A1[i]*B1[i]-A2[i]*B2[i];
    	FFT(F,-1);
    	for(int i=m-1;i<n;++i)
    		if((int)(F[i].a+0.5+Z)==0)pos[++ans]=i-m+1;
    	printf("%d
    ",ans);
    	for(int i=1;i<=ans;++i)printf("%d
    ",pos[i]);
    	return 0;
    }
    
    
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/cjyyb/p/8798446.html
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