原文链接https://www.cnblogs.com/zhouzhendong/p/CF117G2.html

题目传送门 - CF177G2

题意

  定义斐波那契字符串如下:

  $s_1="a"$

  $s_2="b"$

  $s_i=s_{i-1}+s_{i-2}\ \ \ \ \ (i\geq 3)$

  给定 $k,m$,以及对应的 $m$ 组询问。

  每组询问一个字符串 $x$ ,问 $x$ 在 $s_k$ 中出现了多少次。

  $k\leq 10^{18},m\leq 10^4,|x|\leq 10^5$

题解

  看到 $k$ 如此大,首先要想到矩阵快速幂。

  但这个想法暂时还没什么用。

  让我们来观察一下字符串的性质。

  下面我们分别左对齐和右对齐来看一看斐波那契串。

$$\begin{eqnarray*}a\\b\\ba\\bab\\babba\\babbabab\\babbababbabba\\babbababbabbababbabab\end{eqnarray*}$$

$$\begin{align*}&a\\&b\\&ba\\&bab\\&babba\\&babbabab\\&babbababbabba\\&babbababbabbababbabab\end{align*}$$

  我们可以发现并证明以下性质:

  $1.$  对于任意 $i(i>1)$ ,$s_i$ 为 $s_{i+1}$ 的前缀。

  $2.$  对于任意 $i(i>0)$ ,$s_i$ 为 $s_{i+2}$ 的后缀。

  于是:当斐波那契串长度大于询问串的时候,拼接串时在拼接处产生的新的匹配数的变化周期为 $2$ 。

  于是,对于长度大于询问串的情况,直接搞两个转移矩阵然后快速幂一下就可以了。

  如果长度小于询问串,那么直接回答 $0$ 。

  现在再仔细的看看如何求拼接处产生的匹配数。

  我们记串 $x$ 在 $s$ 中的出现次数为 $KMP(s,x)$。

  则拼接 $s_i,s_{i+1}$ 时,拼接处产生的匹配数为 $KMP(s_{i+1}+s_{i},x)-KMP(s_i,x)-KMP(s_{i+1},x)$ 。

  转移矩阵的构造就不说了,比较基础的,请直接看代码。

  每次从头开始拼接产生第一个长度比当前询问串大的斐波那契串的复杂度会超时,所以我们需要离线按照询问串长度从小到大来。

  这样的复杂度为$O(\max{|x|}+m\log m+3^3\log k+\sum \max(|x|,|s_{f(|x|)}|))\approx O(m\log m+\sum{|x|})$。

代码

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long LL;
const int N=1e6+5,mod=1e9+7;
struct Mat{
static const int N=3;
int v[N][N];
Mat(){}
Mat(int x){
memset(v,0,sizeof v);
if (x==1)
for (int i=0;i<N;i++)
v[i][i]=1;
}
void set(int p){
v[0][0]=0,v[0][1]=1,v[0][2]=0;
v[1][0]=1,v[1][1]=1,v[1][2]=0;
v[2][0]=0,v[2][1]=p,v[2][2]=1;
}
void print(){
for (int i=0;i<3;i++,puts(""))
for (int j=0;j<3;j++)
printf("%3d ",v[i][j]);
puts("");
}
Mat operator * (Mat x){
Mat ans(0);
for (int i=0;i<N;i++)
for (int j=0;j<N;j++)
for (int k=0;k<N;k++)
ans.v[i][j]=(1LL*v[i][k]*x.v[k][j]+ans.v[i][j])%mod;
return ans;
}
Mat operator ^ (LL y){
Mat x=*this,ans(1);
while (y){
if (y&1LL)
ans=ans*x;
x=x*x,y>>=1;
}
return ans;
}
};
LL k;
int m;
struct STR{
string s;
int id,ans;
}s[N];
string s1="a",s2="b",s3="ba",s4="bab";
bool cmpL(STR a,STR b){
if (int(a.s.size())==int(b.s.size()))
return a.s<b.s;
return a.s.size()<b.s.size();
}
bool cmpid(STR a,STR b){
return a.id<b.id;
}
int Fail[N];
char S1[N],S2[N];
int KMP(string &s1,string &s2){
int n=s1.size(),m=s2.size();
for (int i=1;i<=n;i++)
S1[i]=s1[i-1];
for (int i=1;i<=m;i++)
S2[i]=s2[i-1];
Fail[0]=Fail[1]=0;
for (int i=2;i<=m;i++){
int k=Fail[i-1];
while (k&&S2[i]!=S2[k+1])
k=Fail[k];
if (S2[i]==S2[k+1])
k++;
Fail[i]=k;
}
int ans=0,k=0;
for (int i=1;i<=n;i++){
while (k&&S1[i]!=S2[k+1])
k=Fail[k];
if (S1[i]==S2[k+1])
k++;
if (k==m){
ans++;
k=Fail[k];
}
}
return ans;
}
int main(){
cin >> k >> m;
for (int i=1;i<=m;i++){
cin >> s[i].s;
s[i].id=i;
}
sort(s+1,s+m+1,cmpL);
int cnt=1;
for (int i=1;i<=m;i++){
while (cnt<k&&int(s1.size())<int(s[i].s.size())){
s1=s4+s3;
swap(s1,s2),swap(s2,s3),swap(s3,s4);
cnt++;
}
if (cnt==k){
s[i].ans=KMP(s1,s[i].s);
continue;
}
int a=KMP(s1,s[i].s),b=KMP(s2,s[i].s),c=KMP(s3,s[i].s),d=KMP(s4,s[i].s);
int del1=c-a-b,del2=d-b-c;
Mat st(0),tn1(0),tn2(0);
st.v[0][0]=a,st.v[0][1]=b,st.v[0][2]=1;
tn1.set(del1),tn2.set(del2);
st=st*((tn1*tn2)^((k-cnt)/2));
if ((k-cnt)&1)
st=st*tn1;
s[i].ans=st.v[0][0];
}
sort(s+1,s+m+1,cmpid);
for (int i=1;i<=m;i++)
printf("%d\n",s[i].ans);
return 0;
}

  

Codeforces 177G2 Fibonacci Strings KMP 矩阵的更多相关文章

  1. LightOJ 1268 Unlucky Strings (KMP+矩阵快速幂)

    题意:给出一个字符集和一个字符串和正整数n,问由给定字符集组成的所有长度为n的串中不以给定字符串为连续子串的有多少个? 析:n 实在是太大了,如果小的话,就可以用动态规划做了,所以只能用矩阵快速幂来做 ...

  2. codeforces 149E . Martian Strings kmp

    题目链接 给一个字符串s, n个字符串str. 令tmp为s中不重叠的两个连续子串合起来的结果, 顺序不能改变.问tmp能形成n个字符串中的几个. 初始将一个数组dp赋值为-1. 对str做kmp, ...

  3. [bzoj1009](HNOI2008)GT考试 (kmp+矩阵快速幂加速递推)

    Description 阿 申准备报名参加GT考试,准考证号为N位数X1X2....Xn(0<=Xi<=9),他不希望准考证号上出现不吉利的数字.他的不吉利数学 A1A2...Am(0&l ...

  4. LightOJ 1268 Unlucky Strings(KMP+矩阵乘法+基础DP)

    题意 给出字符串的长度 \(n\) ,以及该字符串是由哪些小写字母组成,现给出一个坏串 \(S\) ,求存在多少种不同的字符串,使得其子串不含坏串. \(1 \leq n \leq 10^9\) \( ...

  5. codeforces gym #101161G - Binary Strings(矩阵快速幂,前缀斐波那契)

    题目链接: http://codeforces.com/gym/101161/attachments 题意: $T$组数据 每组数据包含$L,R,K$ 计算$\sum_{k|n}^{}F(n)$ 定义 ...

  6. HNOI2008 GT考试 (KMP + 矩阵乘法)

    传送门 这道题目的题意描述,通俗一点说就是这样:有一个长度为n的数字串(其中每一位都可以是0到9之间任意一个数字),给定一个长度为m的模式串,求有多少种情况,使得此模式串不为数字串的任意一个子串.结果 ...

  7. POJ 2406 Power Strings (KMP)

    Power Strings Time Limit: 3000MSMemory Limit: 65536K Total Submissions: 29663Accepted: 12387 Descrip ...

  8. 【wikioi】1250 Fibonacci数列(矩阵乘法)

    http://wikioi.com/problem/1250/ 我就不说这题有多水了. 0 1 1 1 矩阵快速幂 #include <cstdio> #include <cstri ...

  9. poj 2406 Power Strings kmp算法

    点击打开链接 Power Strings Time Limit: 3000MS   Memory Limit: 65536K Total Submissions: 27368   Accepted:  ...

随机推荐

  1. Light OJ 1011

    题意: (好难看) 给你 N 个 男的, 女的, 男的选女票, 题目给出矩阵, Mp[i][j] 表示 第 i 个男的选 第 J 个女的优先值 选了 J 之后的就不能选 J 了: 求所有狗男女的最大优 ...

  2. PHP--php时间差8个小时的问题

    自PHP5.0开始,用PHP获取系统时间时,时间比当前时间少8个小时.原因是PHP.ini中没有设置timezone时,PHP是使用的UTC时间,所以在中国时间要少8小时. 解决办法: 1.在PHP. ...

  3. java泛型类型变量能调用的方法

    public class Person { } public class Student extends Person{ private String name; public Student(Str ...

  4. Python-视图 触发器 事务 存储过程

    1.视图2.触发器*** 在某个时间发生了某个事件时 会自动触发一段sql语句3.事务*****4.存储过程***** 5.函数6.备份与恢复*** mysqldump -u -p (库名 [表名] ...

  5. Codeforces 1039D You Are Given a Tree [根号分治,整体二分,贪心]

    洛谷 Codeforces 根号分治真是妙啊. 思路 考虑对于单独的一个\(k\)如何计算答案. 与"赛道修建"非常相似,但那题要求边,这题要求点,所以更加简单. 在每一个点贪心地 ...

  6. Confluence 6 指定日志选项和已知问题

    指定 Confluence 日志选项 这里是一些特定的日志配置,你可能在对问题进行调试的时候需要. 在日志中记录数据库使用的 SQL 查询请求 你可能希望增加日志的中的内容,记录 Confluence ...

  7. Confluence 6 MySQL 输入你的数据库细节

    Confluence 的安装向导将会指导你一步一步的在 Confluence 中配置安装 MySQL 数据库. 使用 JDBC 连接(默认) JDBC 是推荐的连接你的 Confluence 到数据库 ...

  8. tensorflow(3):神经网络优化(ema,regularization)

    1.指数滑动平均 (ema) 描述滑动平均: with tf.control_dependencies([train_step,ema_op]) 将计算滑动平均与 训练过程绑在一起运行 train_o ...

  9. HTMLTestRunner 美化版本

    前言 ​最近小伙伴们在学玩python,,看着那HTMLTestRunner生成的测试报告,左右看不顺眼,终觉得太丑.搜索了一圈没有找到合适的美化报告,于是忍不住自已动手进行了修改,因习惯python ...

  10. logical_backup: expdp/impdp

    Table of Contents 1. 注意事项 2. 前期准备 3. 常用参数及示例 4. 常用语句示例 5. 交互式命令 6. 技巧 6.1. 不生成文件直接导入目标数据库 6.2. 通过she ...