HDU 1711 Number Sequence

\(HDU\ 1711\ Number\ Sequence\)

题目链接
\(HDU\) \(1711\) \(Number\) \(Sequence\)

一、题目大意

给一段长度为\(n\)的整数\(s_1\)以及相对较小长度为\(m\)的整数\(s_2\)，问在\(s_1\)中\(s_2\)第一个成功匹配的位置在哪？不存在输出\(-1\)。

二、前置知识

• \(Rabin\) \(Karp\) 字符匹配算法

• \(Kmp\)

三、\(Rabin\) \(Karp\)模板

/*
Rabin_Karp：虽说用KMP更好，但是RK算法好理解。简单说一下RK算法的原理：首先把模式串的哈希值算出来，
在文本串里不断更新模式串的长度的哈希值，若相等，则找到了，否则整个模式串的长度的哈希值向右移动一位
*/
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

typedef unsigned long long ULL;
const int N = 1e4 + 10;
const int M = 1e6 + 10;
const ULL KEY = 100000007;
int s[M], p[N];
int n, m;

int match() {
    ULL h = 1;
    for (int i = 0; i < n; i++) h *= KEY;

    //对齐0~n-1
    ULL ah = 0, bh = 0;
    for (int i = 0; i < n; i++) ah = ah * KEY + s[i]; //模拟成KEY进制，然后利用ULL溢出的形式，相当于对2^64取模
    for (int i = 0; i < n; i++) bh = bh * KEY + p[i];

    //开始尝试匹配
    for (int i = 0; i <= m - n; i++) {
        if (ah == bh) return i + 1; //如果HASH值一致，则返回匹配位置，因本题要求数组下村从1开始，所以+1后返回
        if (i < m - n) ah = ah * KEY + s[i + n] - s[i] * h; //怕越界，因为数据弱，不写if也能AC，但如果模式串最后一位是0，就狒狒了，原因看EXCEL
    }
    return -1;
}

int main() {
    int T;
    scanf("%d", &T);
    while (T--) {
        scanf("%d%d", &m, &n);
        for (int i = 0; i < m; i++) scanf("%d", &s[i]); //源串
        for (int i = 0; i < n; i++) scanf("%d", &p[i]); //模式串
        printf("%d\n", match());
    }
    return 0;
}

四、\(Kmp\)模板

#include "bits/stdc++.h"
using namespace std;
const int N = 100010, M = 1000010;
int n, m;
int ne[N];

// KMP算法的模板例题. 只不过需要换成int进行操作
int s[M], p[N]; // p串短用n,s串长用m,变量名称不要记忆错误

int main() {
    int T;
    scanf("%d", &T);
    while (T--) {
        scanf("%d %d", &m, &n);
        for (int i = 1; i <= m; i++) scanf("%d", &s[i]); //原串
        for (int i = 1; i <= n; i++) scanf("%d", &p[i]); //模式串

        // 求NE数组
        for (int i = 2, j = 0; i <= n; i++) {
            while (j && p[i] != p[j + 1]) j = ne[j];
            if (p[i] == p[j + 1]) j++;
            ne[i] = j;
        }

        // KMP
        bool flag = false;
        for (int i = 1, j = 0; i <= m; i++) {
            while (j && s[i] != p[j + 1]) j = ne[j];
            if (s[i] == p[j + 1]) j++;
            if (j == n) {
                // 由于题目题目描述的数组下标从1开始，所以追加1
                printf("%d\n", i - n + 1);
                flag = true;
                //防止多次匹配成功：本题要求输出第一个匹配，所以需要及时break,并且注释掉 j=ne[j]
                break;
                // j = ne[j];
            }
        }
        //如果没有匹配成功，则输出-1
        if (!flag) printf("%d\n", -1);
    }
    return 0;
}