题目链接

\(Description\)

对于两个串\(a,b\),每次你可以选择一种字符,将它在两个串中全部变为另一种字符。

定义\(dis(a,b)\)为使得\(a,b\)相等所需的最小修改次数。

给定两个串\(S,T\),对于\(S\)中所有长为\(|T|\)的子串\(S'\),输出\(dis(S',T)\)。

\(1\leq|T|\leq|S|\leq125000\),字符集为\(a\sim f\)。

\(Solution\)

考虑\(dis(a,b)\)怎么求。用一个并查集,依次枚举\(a_i,b_i\),如果\(a_i\neq b_i\)且\(a_i,b_i\)还不在一个集合内,就将它们合并,\(dis\)++。

(也可以考虑建一张无向图,在\(a_i,b_i\)间连边。因为每个连通块最后都要变成同一个字符,所以\(dis=节点数(6)-连通块数\))

考虑枚举每一个位置\(i\in[0,|S|-|T|]\),我们需要对每个\(j\in[0,|T|-1]\),都判一下是否需要合并\(S_{i+j},T_j\),复杂度是\(O(|S||T|)\)的。但事实上我们只需要判断,这\(6\)种字符之间,是否在同一位置上出现过两种不同字符就可以了(然后尝试把它们合并)。

也就是枚举两种不同的字符\(a,b\),判一下它们在哪些位置同时出现了(\(S_i=a\)而\(T_i=b\))。

令\(f_i=[S_i=a],\ g_i=[T_i=b]\),\(F(x)=\sum_{i=0}^{|T|-1}f_{x+i}g_i\)。\(F(x)\)可以用\(FFT\)求出。

若\(F(x)\neq0\),那么\(a,b\)就在同一位置出现了,而且是在\(x\)处的子串中。枚举\(x\)时尝试合并一下\(a,b\)就可以了。

这样复杂度\(O(36n\log n+36n\alpha(n))\)+FFT的大常数。\(CF\)比较轻松过,\(BZOJ\)就算了。。

当然有很多可以优化的地方,比如减少\(f,g\)的\(FFT\)次数(1653ms->686ms)。

\(CF\)上还有两种更优的做法,没太看懂。。

//686ms	63900KB(1653ms	18800KB)
#include <cmath>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <algorithm>
#define gc() getchar()
const int N=(1<<18)+5;
const double PI=acos(-1); int rev[N],fa[6];
char S[N],T[N];
bool neq[N][6][6];
struct Complex
{
double x,y;
Complex(double x=0,double y=0):x(x),y(y) {}
Complex operator +(const Complex &a) {return Complex(x+a.x, y+a.y);}
Complex operator -(const Complex &a) {return Complex(x-a.x, y-a.y);}
Complex operator *(const Complex &a) {return Complex(x*a.x-y*a.y, x*a.y+y*a.x);}
}f[6][N],g[6][N],F[N]; void FFT(Complex *a,int lim,int opt)
{
for(int i=1; i<lim; ++i) if(i<rev[i]) std::swap(a[i],a[rev[i]]);
for(int i=2; i<=lim; i<<=1)
{
int mid=i>>1; Complex Wn(cos(PI/mid),opt*sin(PI/mid));
for(int j=0; j<lim; j+=i)
{
Complex w(1,0),t;
for(int k=j; k<j+mid; ++k,w=w*Wn)
a[k+mid]=a[k]-(t=w*a[k+mid]), a[k]=a[k]+t;
}
}
if(opt==-1) for(int i=0; i<lim; ++i) a[i].x/=lim;
}
int Find(int x)
{
return x==fa[x]?x:fa[x]=Find(fa[x]);
} int main()
{
scanf("%s%s",S,T);
int n=strlen(S),m=strlen(T),lim=1,l=-1;
while(lim<=n+m) lim<<=1,++l;
for(int i=1; i<lim; ++i) rev[i]=(rev[i>>1]>>1)|((i&1)<<l);
std::reverse(T,T+m);//! for(int a=0; a<6; ++a)//!
{
const char aa=a+97;
for(int i=0; i<n; ++i) f[a][i]=Complex(S[i]==aa,0);
for(int i=0; i<m; ++i) g[a][i]=Complex(T[i]==aa,0);
FFT(f[a],lim,1), FFT(g[a],lim,1);
}
for(int a=0; a<6; ++a)
for(int b=0; b<6; ++b)
{
if(a==b) continue;
// for(int i=0; i<lim; ++i) f[i].x=f[i].y=g[i].x=g[i].y=0;
// for(int i=0; i<n; ++i) f[i]=Complex(S[i]==a,0);
// for(int i=0; i<m; ++i) g[i]=Complex(T[i]==b,0);
// FFT(f,lim,1), FFT(g,lim,1);
for(int i=0; i<lim; ++i) F[i]=f[a][i]*g[b][i];
FFT(F,lim,-1);
for(int i=0; i<n; ++i) neq[i][a][b]=(int)(F[m+i-1].x+0.5);
}
for(int i=0; i<=n-m; ++i)
{
for(int j=0; j<6; ++j) fa[j]=j;
int ans=0;
for(int j=0; j<6; ++j)
for(int k=0; k<6; ++k)
if(neq[i][j][k]&&Find(j)!=Find(k)) ++ans,fa[fa[j]]=fa[k];
printf("%d ",ans);
} return 0;
}

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