• 『题解』[NOI2016]优秀的拆分


    如果一个字符串可以被拆分为(AABB)的形式,其中$A和 B是任意非空字符串,则我们称该字符串的这种拆分是优秀的。

    例如,对于字符串(aabaabaa),如果令(A=aab)(B=a),我们就找到了这个字符串拆分成(AABB)的一种方式。

    一个字符串可能没有优秀的拆分,也可能存在不止一种优秀的拆分。比如我们令(A=a)(B=baa),也可以用 AABB表示出上述字符串;但是,字符串(abaabaa)就没有优秀的拆分。

    现在给出一个长度为(n)的字符串(S),我们需要求出,在它所有子串的所有拆分方式中,优秀拆分的总个数。这里的子串是指字符串中连续的一段。

    以下事项需要注意:

    • 出现在不同位置的相同子串,我们认为是不同的子串,它们的优秀拆分均会被记入答案。

    • 在一个拆分中,允许出现(A=B)。例如(cccc)存在拆分(A=B=c)

    • 字符串本身也是它的一个子串。

    对于(AABB),我们完全可以只考虑(AA),这样令(f[i])表示以i结尾的(AA)数量,(g[i])表示以(i)开头的(AA)数量,那么显然就是(sigma(f[i]g[i+1]))

    对于(AA)怎么求,大体的思路和URAL1297:Palindrome求回文串是一样的,就是通过比较后缀的公共前缀来得到AA的长度,进而求出这段区间内(f[i]g[i])的值。

    但是这样显然是(O(n^{2}))的。

    我们用分块的思想,枚举(l),将字符串分成(l)大小的块,则长度为(l)(AA)一定最少跨过两个块,于是对于块边界点,求一次公共前缀和后缀,拼在一起就是我们所要的答案,复杂度调和级数(O(n×log_{2}^{n}))

    注意,为了让复杂度正确,我们对区间的(f)(g)差分。

    代码:

    #include<cstdio>
    #include<cmath>
    #include<iostream>
    #include<vector>
    #include<cstring>
    #include<algorithm>
    #include<cctype>
    using namespace std;
    typedef long long ll;
    const int N=2e6+10;
    char s[N];
    int n,m,rk[N],height[N],sa[N],w[N],cas,dp[N][21],lg[N];
    int f[N],g[N];
    inline int qpow(int a)
    {
    	return 1<<a;
    }
    inline bool pan(int *x,int i,int j,int k)
    {
    	int ti=i+k<n?x[i+k]:-1;
    	int tj=j+k<n?x[j+k]:-1;
    	return ti==tj&&x[i]==x[j];
    }
    void SA_init()
    {
    	int *x=rk,*y=height,r=256;
    	for(int i=0; i<r; i++)w[i]=0;
    	for(int i=0; i<n; i++)w[s[i]]++;
    	for(int i=1; i<r; i++)w[i]+=w[i-1];
    	for(int i=n-1; i>=0; i--)sa[--w[s[i]]]=i;
    	r=1;
    	x[sa[0]]=0;
    	for(int i=1; i<n; i++)
    		x[sa[i]]=s[sa[i]]==s[sa[i-1]]?r-1:r++;
    	for(int k=1; r<n; k<<=1)
    	{
    		int yn=0;
    		for(int i=n-k; i<n; i++)y[yn++]=i;
    		for(int i=0; i<n; i++)
    			if(sa[i]>=k)y[yn++]=sa[i]-k;
    		for(int i=0; i<r; i++)w[i]=0;
    		for(int i=0; i<n; i++)w[x[y[i]]]++;
    		for(int i=1; i<r; i++)w[i]+=w[i-1];
    		for(int i=n-1; i>=0; i--)sa[--w[x[y[i]]]]=y[i];
    		swap(x,y);
    		r=1;
    		x[sa[0]]=0;
    		for(int i=1; i<n; i++)
    			x[sa[i]]=pan(y,sa[i],sa[i-1],k)?r-1:r++;
    	}
    }
    inline void height_init()
    {
    	int i,j,k=0;
    	for(int i=1; i<=n; i++)rk[sa[i]]=i;
    	for(int i=0; i<n; i++)
    	{
    		if(k)k--;
    		j=sa[rk[i]-1];
    		while(s[i+k]==s[j+k])k++;
    		height[rk[i]]=k;
    	}
    }
    void st_init()
    {
    	for(int i=1; i<=n; i++)
    	{
    		dp[i-1][0]=height[i];
    		lg[i]=lg[i-1];
    		if((1<<lg[i]+1)==i)lg[i]++;
    	}
    	for(int j=1; j<=lg[n]; j++)
    	{
    		for(int i=0; i<n; i++)
    		{
    			if(i+qpow(j)-1>=n)break;
    			dp[i][j]=min(dp[i][j-1],dp[i+qpow(j-1)][j-1]);
    		}
    	}
    }
    int lcp(int a,int b)
    {
    	int l=rk[a],r=rk[b];
    	if(r<l)swap(l,r);
    	l--;
    	r--;
    	if(r<0)return 0;
    	l++;
    	int len=r-l+1;
    	int k=lg[len];
    	int h=qpow(k);
    	return min(dp[l][k],dp[r-h+1][k]);
    }
    int main()
    {
    	scanf("%d",&cas);
    	while(cas--)
    	{
    		memset(f,0,sizeof(f));
    		memset(g,0,sizeof(g));
    		cin>>s;
    		m=strlen(s),n=2*m+1;
    		s[m]='$';
    		for(int i=m+1; i<n; i++)
    		{
    			s[i]=s[n-i-1];
    		}
    		s[n++]=0;
    		SA_init();
    		n--;
    		height_init();
    		st_init();
    		for(int l=1; l<=m/2; l++)
    		{
    			for(int i=0,j=l; j<m; i+=l,j+=l)
    			{
    				int p=min(l,lcp(i,j));
    				int s=min(l,lcp(n-i-1,n-j-1));
    				if(p+s-1>=l)
    				{
    					f[j-s+l]++;
    					f[j+p]--;
    					g[i-s+1]++;
    					g[i+p-l+1]--;
    				}
    			}
    		}
    		ll ans=0;
    		for(int i=1; i<m; i++)
    		{
    			f[i]+=f[i-1];
    			g[i]+=g[i-1];
    		}
    		for(int i=0; i<m-1; i++)
    		{
    			ans+=(ll)f[i]*g[i+1];
    		}
    		printf("%lld
    ",ans);
    	}
    	return 0;
    }
    
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