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掩藏密码(字符串的同构与最小表示法)

2013-10-27 
隐藏密码(字符串的同构与最小表示法)详情可参照:{循环字符串的最小表示法的问题可以这样描述:对于一个字符

隐藏密码(字符串的同构与最小表示法)

掩藏密码(字符串的同构与最小表示法)

详情可参照:

循环字符串的最小表示法的问题可以这样描述:

对于一个字符串S,求S的循环的同构字符串S’中字典序最小的一个。

由于语言能力有限,还是用实际例子来解释比较容易:
设S=bcad,且S’是S的循环同构的串。S’可以是bcad或者cadb,adbc,dbca。而且最小表示的S’是adbc。
对于字符串循环同构的最小表示法,其问题实质是求S串的一个位置,从这个位置开始循环输出S,得到的S’字典序最小。
一种朴素的方法是设计i,j两个指针。其中i指向最小表示的位置,j作为比较指针。

令i=0,j=1
如果S[i] > S[j] i=j, j=i+1
如果S[i] < S[j] j++
如果S[i]==S[j] 设指针k,分别从i和j位置向下比较,直到S[i] != S[j]
         如果S[i+k] > S[j+k] i=j,j=i+1
         否则j++
返回i

起初,我想在j指针后移的过程中加入一个优化。就是j每次不是加1,而是移动到l位置。其中,l>j且S[l]<=S[j]。但是,即使加入这一优化,在遇到bbb…bbbbbba这样的字符串时复杂度将退化到O(n^2)。

注意到,朴素算法的缺陷在于斜体的情况下i指针的移动太少了。针对这一问题改进就得到了最小表示法的算法。最小表示法的算法思路是维护两个指针i,j。

令i=0,j=1
如果S[i] > S[j] i=j, j=i+1
如果S[i] < S[j] j++
如果S[i]==S[j] 设指针k,分别从i和j位置向下比较,直到S[i] != S[j]
         如果S[i+k] > S[j+k] i=i+k
         否则j++
返回i和j的小者

注意到上面两个算法唯一的区别是粗体的一行。这一行就把复杂度降到O(n)了。
值得一提的是,与KMP类似,最小表示法处理的是一个字符串S的性质,而不是看论文时给人感觉的处理两个字符串。
应用最小表示法判断两个字符串同构,只要将两个串的最小表示求出来,然后从最小表示开始比较。剩下的工作就不用多说了。

[cpp] view plaincopy
  1. int MinimumRepresentation(char *s, int l)  {  
  2.     int i = 0, j = 1, k = 0, t;      while(i < l && j < l && k < l) {  
  3.         t = s[(i + k) >= l ? i + k - l : i + k] - s[(j + k) >= l ? j + k - l : j + k];          if(!t) k++;  
  4.         else{              if(t > 0) i = i + k + 1;  
  5.             else j = j + k + 1;              if(i == j) ++ j;  
  6.             k = 0;          }  
  7.     }      return (i < j ? i : j);  
  8. }  

这段文字

那么以上就是字符串的最小表示法……(我能告诉你我一开始想的是后缀自动机TNT。。。)

具体我也在研究……(又一“科技黑箱”???)

#include<cstdio>#include<cstdlib>#include<cstring>#include<iostream>#include<algorithm>#include<functional>#include<cmath>#include<cctype>#include<cassert>#include<climits>using namespace std;#define For(i,n) for(int i=1;i<=n;i++)#define Rep(i,n) for(int i=0;i<n;i++)#define Fork(i,k,n) for(int i=k;i<=n;i++)#define ForD(i,n) for(int i=n;i;i--)#define Forp(x) for(int p=pre[x];p;p=next[p])#define RepD(i,n) for(int i=n;i>=0;i--)#define MEM(a) memset(a,0,sizeof(a))#define MEMI(a) memset(a,127,sizeof(a))#define MEMi(a) memset(a,128,sizeof(a))#define INF (2139062143)#define F (1000000009)#define MAXN (5000000+10)typedef long long ll;int n;char s[MAXN*2];int main(){   freopen("hidden.in","r",stdin);   freopen("hidden.out","w",stdout);   scanf("%d%/n",&n);   for(int i=1;i<=n;i+=72) gets(s+i);      copy(s+1,s+1+n+1,s+n+1);   int i=1,j=2;   for(int k=0;k<=n&&i<=n&&j<=n;)   {if (s[i+k]==s[j+k]) k++;else       {         if (s[i+k]>s[j+k]) i=i+k+1;   else j=j+k+1;     if(i==j) j++;     k=0;      }   }   cout<<min(i,j)-1<<endl;   // while(1);   return 0;}






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