HDU 4668 Finding string (解析字符串 + KMP)

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题意：给出一个压缩后的串，以及一个模式串，问模式串出现了多少次。

http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=4668

这种压缩形式的话，在去年金华邀请赛中出现过，但是那题的范围不大。

直接展开作多串匹配，暴力AC自动机就行。

但是这题的原串不大，但是展开后会非常大。

可以发现压缩串把原串分为一个个区间，那么我们可以分两步统计。

预处理的话需要将压缩串解析成一个个的区间，在这里为了方便后面的匹配，我们假设模式串的长度为P

我在解析的时候，如果相邻两个区间的字符串长度都小于p的话，会将其合并，作用在后面说。

对于每一个区间，查询匹配次数。

1、如果这个区间非压缩的，直接KMP

2、如果这个区间是压缩后的，肯定不能展开暴力KMP。我们只需要统计匹配的起始位置在第一个循环节内的，因为我们在第一个循环节后面添加上p - 1个字符。这样保证了匹配位置在第一个循环节内，然后 便是统计。

这里有点麻烦的是，[ab]10中查询ab的话，我们应该 是aba中查询ab，发现出现了1次，那么最终结果应该统计为多少呢，按理说，aba这个串占用了两个循环节，那么总共有9个aba，应该 是9次，但是显然这里应该 是10次。那么对于[ab]10里面查询ba的话，同样还是把aba拿出来匹配，出现了1次，那么这里应该是9次。看似类似的情况，统计结果却不一样，因为第一次匹配只占用本身这个循环节，而第二次占用了所有循环节。

那么我们在后面添加 p - 1个字符之后，同样是处理kmp，同样是考虑匹配位置占用了所有的循环节统计，然后 再添加上不占用最后一个循环节次数。如[ab]10查询ab，aba中出现一次ab，而[ab]10中有9个aba，所以出现9次，然后再统计ab中有多少个ab，答案为1,所以最终为10。
 注意有些地方的表述，最好用一个较长的串再模拟一下，如[ab]10和[ba]10中查询abab这个串的情况。

第一个问题就算解决 了

第二个问题是跨区间的串，即模式串出现在两个或者两个以上的区间中。

既然如此，要保证这个匹配串要横跨到下一个区间，那么当前区间取一个长度为p - 1的后缀，那么匹配的话肯定会到下一个区间，下一个区间的话就取一个p - 1的前缀，那么保证匹配的串会出现在第一个区间中。

虽然我在前面解析的过程中，保证相邻两个区间长度小于p的话，会合并。

但是有一种情况是[ab]1000000cd[ab]10000000。那么对于中间的区间长度还是小于p。

所以就有可能匹配串横跨三个区间，这里需要特判一下，即第一个区间不超过p - 1，第二个区间全取，第三个区间加上第二个区间的长度要不超过p - 1。

总之就是这么麻烦。。。。应该是我实现得太麻烦。。。

不过唯一的好处便是范围不大，我是用String各种乱搞的。。。

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <map>
#include <vector>
#include <string>
#include <queue>
#include <cmath>
#include <algorithm>
#define lson step << 1
#define rson step << 1 | 1
#pragma comment(linker,"/STACK:102400000,102400000")
using namespace std;
typedef long long LL;
const int N = 5005;
struct Node {
    string s;
    int cnt;
    Node () {}
    Node (string _s , int c) :s(_s) , cnt(c) {}
    string cat () {
        string t = s;
        for (int i = 1 ; i < cnt ; i ++)
            s = s + t;
        cnt = 1;
        return s;
    }
    LL len () {
        return (LL)s.size() * cnt;
    }
    //
    string prefix (int l) {
        string str = s;
        for (int i = 1 ; i < cnt && str.size() < l ; i ++) {
            str += s;
        }
        return str.substr (0 , l);
    }
    string suffix (int l) {
        string str = s;
        for (int i = 1 ; i < cnt && str.size() < l ; i ++) {
            str += s;
        }
        return str.substr (str.size() - l , l);
    }
}a[N];
char str[N] , pat[N];
int next[N] , idx , l , p;
void get_next (char *s , int l) {
    next[0] = -1;
    int i = 0 , j = -1;
    while (i < l) {
        if (j == -1 || s[i] == s[j]) {
            i ++; j ++;
            next[i] = j;
        }
        else j = next[j];
    }
}
void gao (string s , int tot) {
    if (s == "") return ;
    if (idx == 0 || s.size() * tot >= p || a[idx - 1].len() >= p) {
        a[idx ++] = Node (s , tot);
    }
    else {
        a[idx - 1].cat ();
        a[idx - 1].s += Node (s , tot).cat();
    }
}
int match (string s , char *t , int p) {
    int l = s.size() ;
    int i = 0 , j = 0 , ans = 0;
    while (i < s.size()) {
        if (j == - 1 || s[i] == t[j]) {
            i ++; j ++;
            if (j == p) {
                ans ++;
                j = next[j];
            }
        }
        else j = next[j];
    }
    return ans;
}
int main () {
    #ifndef ONLINE_JUDGE
        freopen ("input.txt" , "r" , stdin);
        freopen ("output.txt" , "w" , stdout);
    #endif
    while (scanf ("%s %s" , str , pat) != EOF) {
        idx = 0;
        l = strlen (str);p = strlen (pat);
        get_next (pat , p);
        string s = "";
        int tot = 1;
        for (int i = 0 ; i < l ; i ++) {
            if (str[i] == '[') {
                if (s == "") continue;
                gao (s , tot);
                s = ""; tot = 1;
            }
            else if (str[i] == ']') {
                tot = 0;
                i ++;
                while (isdigit(str[i]))
                    tot = tot * 10 + str[i ++] - '0';
                i --;
                gao (s , tot);
                s = ""; tot = 1;
            }
            else s += str[i];
        }
        gao (s , tot);
        s = ""; tot = 1;
        LL ans = 0;
        // for (int i = 0 ; i < idx ; i ++) {
        //     cout << a[i].s << " " << a[i].cnt << endl;
        // }
        for (int i = 0 ; i < idx ; i ++) {
            if (a[i].len() < p) continue;
            if (a[i].cnt == 1) ans += match (a[i].s , pat , p);
            else {
                int use = min(a[i].cnt , 1 + (p - 1 + (int)a[i].s.size() - 1) / (int)a[i].s.size());
                string s = "";
                for (int j = 1 ; j < use ; j ++) {
                    s += a[i].s;
                }
                s = a[i].s + s.substr (0 , min ((int)s.size() , p - 1));
                int tmp = match (s , pat , p);
                ans += (LL)tmp * (a[i].cnt - use + 1);
                if (p) {
                    s = "";
                    for (int j = 1 ; j < use ; j ++)
                        s += a[i].s;
                    ans += match (s , pat , p);
                }
            }
        }
        for (int i = 0 ; i < idx - 1 ; i ++) {
            s = a[i].suffix (min (a[i].len () , p - 1LL));
            if (a[i + 1].len () < p - 1) {
                s += a[i + 1].cat ();
                if (i + 2 < idx) {
                    s += a[i + 2].prefix (min (a[i + 2].len () , p - 1 - a[i + 2].len ()));
                }
            }
            else {
                s += a[i + 1].prefix (min (a[i + 1].len () , p - 1LL));
            }
            ans += match (s , pat , p);
        }
        printf ("%I64d\n" , ans);
    }
    return 0;
}