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NOI2014 动物园

3670: [Noi2014]动物园

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Description

近日,园长发现动物园中好吃懒做的动物越来越多了。例如企鹅,只会卖萌向游客要吃的。为了整治动物园的不良风气,让动物们凭自己的真才实学向游客要吃的,园长决定开设算法班,让动物们学习算法。

某天,园长给动物们讲解KMP算法。

园长:“对于一个字符串S,它的长度为L。我们可以在O(L)的时间内,求出一个名为next的数组。有谁预习了next数组的含义吗?”

熊猫:“对于字符串S的前i个字符构成的子串,既是它的后缀又是它的前缀的字符串中(它本身除外),最长的长度记作next[i]。”

园长:“非常好!那你能举个例子吗?”

熊猫:“例S为abcababc,则next[5]=2。因为S的前5个字符为abcabab既是它的后缀又是它的前缀,并且找不到一个更长的字符串满足这个性质。同理,还可得出next[1] = next[2] = next[3] = 0,next[4] = next[6] = 1,next[7] = 2,next[8] = 3。”

园长表扬了认真预习的熊猫同学。随后,他详细讲解了如何在O(L)的时间内求出next数组。

下课前,园长提出了一个问题:“KMP算法只能求出next数组。我现在希望求出一个更强大num数组一一对于字符串S的前i个字符构成的子串,既是它的后缀同时又是它的前缀,并且该后缀与该前缀不重叠,将这种字符串的数量记作num[i]。例如Saaaaa,则num[4] = 2。这是因为S的前4个字符为aaaa,其中aaa都满足性质‘既是后缀又是前缀’,同时保证这个后缀与这个前缀不重叠。而aaa虽然满足性质‘既是后缀又是前缀’,但遗憾的是这个后缀与这个前缀重叠了,所以不能计算在内。同理,num[1] = 0,num[2] = num[3] = 1,num[5] = 2。”

最后,园长给出了奖励条件,第一个做对的同学奖励巧克力一盒。听了这句话,睡了一节课的企鹅立刻就醒过来了!但企鹅并不会做这道题,于是向参观动物园的你寻求帮助。你能否帮助企鹅写一个程序求出num数组呢?

特别地,为了避免大量的输出,你不需要输出num[i]分别是多少,你只需要输出对1,000,000,007取模的结果即可。

Input

第1行仅包含一个正整数n ,表示测试数据的组数。随后n行,每行描述一组测试数据。每组测试数据仅含有一个字符串S,S的定义详见题目描述。数据保证S 中仅含小写字母。输入文件中不会包含多余的空行,行末不会存在多余的空格。

Output

包含 n 行,每行描述一组测试数据的答案,答案的顺序应与输入数据的顺序保持一致。对于每组测试数据,仅需要输出一个整数,表示这组测试数据的答案对 1,000,000,007 取模的结果。输出文件中不应包含多余的空行。

Sample Input

3
aaaaa
ab
abcababc

Sample Output

36
1
32

HINT

 

n≤5,L≤1,000,000

Source

题解:

下了考场发现这题好像做过?不过当时肯定是暴力的。。。

在考场上我首先想的是30分的朴素,用KMP做匹配,用前半段去匹配后半段,匹配完成,匹配点NUM++

后来我又想到这题肯定与KMP有关,一定是利用NEXT数组的什么神奇的性质神奇的做到了O(n)

后来我发现NEXT的值一样的num一定一样,如果不考虑不重叠的话,这样下来就是如何把num压缩到只有不重叠的情况

我先想到了暴力,直接while。。。next。。。,我又sb的想如果数据的随机的话这样while 不了多少次。。。结果数据发下来尼玛真是卡我的啊QAQ。。。

后来(还是在考场上)我又想到在郑州培训的时候zxr讲的如果一个东西是递减的,最后减到了0或1,(说不清。。。),类似与KMP算法中的 j 

于是我想到一个next值的计算能否用到以前计算过的某些信息呢,

我想到了它的后继结点,这样每次都让它的num先等于它的后继结点的num,然后while似乎就是O(n),但由于不确定,我还是交了暴力。。。

但在考场上我没有想到,i 与 next[i]形成父子关系,这样整张图就是一棵树,只要dfs就可以算出,从一个点到根节点上有多少个点,也就是算上重合的num

接下来在树上while,于是我才用了下面的算法:

1.对于叶节点,暴力while

2.对于非叶节点,先让num等于它的后继中num最小的,这样它的num不可能超过这个值,再while

这样下来非叶节点的计算应该会很快

但是如果叶节点很多,而非叶节点很少的话很可能就TLE了,不过数据中好象没有卡这个算法的。。。

代码:

1.考场50分

 1 const p=1000000007; 2 var  i,j,n,m,l,t:longint; 3      num,next,c,d,fa:array[0..1000000] of int64; 4      ans:int64; 5      s,a,b:ansistring; 6 procedure kmp; 7  var i,j:longint; 8  begin 9  n:=length(a);10  fillchar(next,sizeof(next),0);11  next[1]:=0;j:=0;12  for i:=2 to n do13   begin14   while (j<>0) and (a[j+1]<>a[i]) do j:=next[j];15   if a[j+1]=a[i] then inc(j);16   next[i]:=j;17   end;18  end;19 procedure init;20  begin21  readln(s);22  l:=length(s);23  fillchar(num,sizeof(num),0);24  end;25 function check:boolean;26  var i:longint;27  begin28  for i:=2 to l do if s[i]<>s[1] then exit(false);29  exit(true);30  end;31 procedure spj;32  begin33  ans:=1;34  for i:=2 to l do ans:=ans*(i>>1+1) mod p;35  writeln(ans);36  end;37 procedure main;38  begin39  a:=s;kmp;c[1]:=1;40  for i:=2 to l>>1 do41   begin42   c[i]:=1;inc(c[i],c[next[i]]);43   end;44  for i:=1 to l do d[i]:=next[i];45  for i:=l downto 2 do46   begin47   j:=next[i];48   while d[i]>i>>1 do49    begin50    j:=next[j];51    d[i]:=j;52    end;53   end;54  for i:=1 to l do num[i]:=c[d[i]];55  ans:=1;56  for i:=1 to l do ans:=ans*(num[i]+1) mod p;57  writeln(ans);58  end;59 begin60  assign(input,zoo.in);assign(output,zoo.out);61  reset(input);rewrite(output);62  readln(t);63  while t>0 do64   begin65   dec(t);66   init;67   if check then spj else main;68   end;69  close(input);close(output);70 end. 
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2.dfs100分(竟然1A了。。。)

 1 {$M 1000000000,0,maxlongint} 2 const maxn=1000000+100;p=1000000007; 3 type node=record 4     go,next:longint; 5     end; 6 var i,j,n,tot,t:longint; 7     ans:int64; 8     num,next,point,head,s:array[0..maxn] of int64; 9     e:array[0..maxn] of node;10     a:ansistring;11     function min(x,y:longint):longint;12      begin13        if x<y then exit(x) else exit(y);14      end;15 16 procedure insert(x,y:longint);17  begin18    inc(tot);19    e[tot].go:=y;e[tot].next:=head[x];head[x]:=tot;20  end;21 procedure init;22  begin23    fillchar(next,sizeof(next),0);24    fillchar(head,sizeof(head),0);25    tot:=0;26    readln(a);27    next[1]:=0;28    n:=length(a);29    j:=0;30    for i:=2 to n do31     begin32     while (j<>0) and (a[j+1]<>a[i]) do j:=next[j];33     if a[j+1]=a[i] then inc(j);34     next[i]:=j;35     end;36  end;37 procedure dfs(x:longint);38  var i,y:longint;39    begin40      i:=head[x];41      while i<>0 do42        begin43        y:=e[i].go;44        s[y]:=s[x]+1;45        dfs(y);46        i:=e[i].next;47        end;48    end;49 procedure solve(x:longint);50  var i,j,y:longint;51    begin52      if head[x]=0 then53        begin54          j:=next[x];55          while j>x>>1 do j:=next[j];56          num[x]:=s[j];point[x]:=j;57          exit;58        end;59      j:=maxlongint;60      i:=head[x];61      while i<>0 do62        begin63          y:=e[i].go;64          solve(y);65          j:=min(j,point[y]);66          i:=e[i].next;67        end;68      while j>x>>1 do j:=next[j];69      num[x]:=s[j];point[x]:=j;70    end;71 72 procedure main;73  begin74    for i:=1 to n do insert(next[i],i);75    dfs(0);76    solve(0);77    ans:=1;78    for i:=1 to n do ans:=(ans*(num[i]+1)) mod p;79    writeln(ans);80  end;81 begin82   assign(input,zoo.in);assign(output,zoo.out);83   reset(input);rewrite(output);84   readln(t);85   while t>0 do86    begin87    dec(t);88    init;89    main;90    end;91   close(input);close(output);92 end.    
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