====== 回文树 ======
===== 结构 =====
回文树大概长这样:
{{https://oi-wiki.org/string/images/pam1.png| img}}
===== 功能 =====
假设我们有一个串 $S$,$S$ 下标从 $0$ 开始,则回文树能做到如下几点:
- 求串 $S$ 前缀 $0\sim i$ 内本质不同回文串的个数(两个串长度不同或者长度相同且至少有一个字符不同便是本质不同)。
- 求串 $S$ 内每一个本质不同回文串出现的次数。
- 求串 $S$ 内回文串的个数(其实就是 $1$ 和 $2$ 结合起来)。
- 求以下标 $i$ 结尾的回文串的个数。
===== 模板 =====
const int MAXN = 100005 ;
const int N = 26 ;
struct Palindromic_Tree {
//cnt最后count一下之后是那个节点代表的回文串出现的次数
int next[MAXN][N] ;//next指针,next指针和字典树类似,指向的串为当前串两端加上同一个字符构成
int fail[MAXN] ;//fail指针,失配后跳转到fail指针指向的节点
int cnt[MAXN] ; //表示节点i表示的本质不同的串的个数(建树时求出的不是完全的,最后count()函数跑一遍以后才是正确的)
int num[MAXN] ; //表示以节点i表示的最长回文串的最右端点为回文串结尾的回文串个数
int len[MAXN] ;//len[i]表示节点i表示的回文串的长度(一个节点表示一个回文串)
int S[MAXN] ;//存放添加的字符
int last ;//指向新添加一个字母后所形成的最长回文串表示的节点。
int n ;//表示添加的字符个数。
int p ;//表示添加的节点个数。
int newnode ( int l ) {//新建节点
for ( int i = 0 ; i < N ; ++ i ) next[p][i] = 0 ;
cnt[p] = 0 ;
num[p] = 0 ;
len[p] = l ;
return p ++ ;
}
void init () {//初始化
p = 0 ;
newnode ( 0 ) ;
newnode ( -1 ) ;
last = 0 ;
n = 0 ;
S[n] = -1 ;//开头放一个字符集中没有的字符,减少特判
fail[0] = 1 ;
}
int get_fail ( int x ) {//和KMP一样,失配后找一个尽量最长的
while ( S[n - len[x] - 1] != S[n] ) x = fail[x] ;
return x ;
}
void add ( int c ) {
c -= 'a' ;
S[++ n] = c ;
int cur = get_fail ( last ) ;//通过上一个回文串找这个回文串的匹配位置
if ( !next[cur][c] ) {//如果这个回文串没有出现过,说明出现了一个新的本质不同的回文串
int now = newnode ( len[cur] + 2 ) ;//新建节点
fail[now] = next[get_fail ( fail[cur] )][c] ;//和AC自动机一样建立fail指针,以便失配后跳转
next[cur][c] = now ;
num[now] = num[fail[now]] + 1 ;
}
last = next[cur][c] ;
cnt[last] ++ ;
}
void count () {
for ( int i = p - 1 ; i >= 0 ; -- i ) cnt[fail[i]] += cnt[i] ;
//父亲累加儿子的cnt,因为如果fail[v]=u,则u一定是v的子回文串!
}
} ;
===== 例题 =====
[[https://www.luogu.com.cn/problem/P5496|P5496 【模板】回文自动机 (PAM)]]
**题意**:给定一个字符串 $s$。保证每个字符为小写字母。对于 $s$ 的每个位置,请求出以该位置结尾的回文子串个数。
**题解**:理解好模板中的 $last$ 和 $num[]$ 的意义即可做。
**评价**:实现了 **功能 4**。
**代码**:
#include
using namespace std;
const int N=5e5+5;
struct Palindromic_Tree{
int nxt[N][26],fail[N],cnt[N],num[N],len[N],S[N],last,n,p;
int newnode(int l){
memset(nxt[p],0,sizeof(nxt[p]));
cnt[p]=num[p]=0;
len[p]=l;
return p++;
}
void init(){
p=0;
newnode(0);
newnode(-1);
last=0;
n=0;
S[n]=-1;
fail[0]=1;
}
int get_fail(int x){
while(S[n-len[x]-1]!=S[n]) x=fail[x];
return x;
}
void add(int c){
c-='a';
S[++n]=c;
int cur=get_fail(last);
if(!nxt[cur][c]){
int now=newnode(len[cur]+2);
fail[now]=nxt[get_fail(fail[cur])][c];
nxt[cur][c]=now;
num[now]=num[fail[now]]+1;
}
last=nxt[cur][c];
cnt[last]++;
}
void count(){
for(int i=p-1;i>=0;i--) cnt[fail[i]]+=cnt[i];
}
}P;
char s[N];
int main(){
scanf("%s",s);
int len=strlen(s);
P.init();
P.add(s[0]);
int k=P.num[P.last];
printf("%d",k);
for(int i=1;i
[[https://www.luogu.com.cn/problem/P3649|P3649 [APIO2014]回文串]]
**题意**:给你一个由小写拉丁字母组成的字符串 $s$。我们定义 $s$ 的一个子串的存在值为这个子串在 $s$ 中出现的次数乘以这个子串的长度。对于给你的这个字符串 $s$,求所有回文子串中的最大存在值。
**题解**:利用模板中的 $len[]$ 和 $cnt[]$ 即可。
**评价**:利用了 **功能 2**。
**代码**:
#include
using namespace std;
const int N=3e5+5;
struct Palindromic_Tree{
int nxt[N][26],fail[N],cnt[N],num[N],len[N],S[N],last,n,p;
int newnode(int l){
memset(nxt[p],0,sizeof(nxt[p]));
cnt[p]=num[p]=0;
len[p]=l;
return p++;
}
void init(){
p=0;
newnode(0);
newnode(-1);
last=0;
n=0;
S[n]=-1;
fail[0]=1;
}
int get_fail(int x){
while(S[n-len[x]-1]!=S[n]) x=fail[x];
return x;
}
void add(int c){
c-='a';
S[++n]=c;
int cur=get_fail(last);
if(!nxt[cur][c]){
int now=newnode(len[cur]+2);
fail[now]=nxt[get_fail(fail[cur])][c];
nxt[cur][c]=now;
num[now]=num[fail[now]]+1;
}
last=nxt[cur][c];
cnt[last]++;
}
void count(){
for(int i=p-1;i>=0;i--) cnt[fail[i]]+=cnt[i];
}
}P;
char s[N];
int main(){
P.init();
scanf("%s",s);
int len=strlen(s);
for(int i=0;i
[[https://www.luogu.com.cn/problem/P1659|P1659 [国家集训队]拉拉队排练]]
**题意**:连续的一段奇回文串被称作和谐小群体,找出所有和谐小群体并按长度降序排列后,求前 $K$ 个的长度之积并取模。
**题解**:利用模板的 $cnt[]$ 和 $len[]$ 数组来处理。
**代码**:
#include
using namespace std;
const int N=1e6+5,mod=19930726;
typedef long long ll;
ll fastpow(int x,int y){
ll ret=1;
for(;y;y>>=1,x=1ll*x*x%mod)
if(y&1) ret=1ll*ret*x%mod;
return ret;
}
struct Palindromic_Tree{
int nxt[N][26],fail[N],cnt[N],len[N],S[N],last,n,p;
int newnode(int l){
memset(nxt[p],0,sizeof(nxt[p]));
cnt[p]=0;
len[p]=l;
return p++;
}
void init(){
p=0;
newnode(0);
newnode(-1);
last=0;
n=0;
S[n]=-1;
fail[0]=1;
}
int get_fail(int x){
while(S[n-len[x]-1]!=S[n]) x=fail[x];
return x;
}
void add(int c){
c-='a';
S[++n]=c;
int cur=get_fail(last);
if(!nxt[cur][c]){
int now=newnode(len[cur]+2);
fail[now]=nxt[get_fail(fail[cur])][c];
nxt[cur][c]=now;
}
last=nxt[cur][c];
cnt[last]++;
}
void count(){
for(int i=p-1;i>=0;i--) cnt[fail[i]]+=cnt[i];
}
}P;
char s[N];
bool cmp(const pair&a,const pair&b){
return a.first>b.first;
}
int main(){
P.init();
ll n,k;
scanf("%lld %lld",&n,&k);
scanf("%s",s);
int len=strlen(s);
for(int i=0;i>v;
for(int i=0;i0&&(P.len[i]&1))
K+=P.cnt[i],v.push_back(make_pair(P.len[i],P.cnt[i]));
if(K=v[i].second){
ans=(ans*1ll*fastpow(v[i].first,v[i].second))%mod;
k-=v[i].second;
}
else{
ans=(ans*1ll*fastpow(v[i].first,k))%mod;
break;
}
}
printf("%lld",ans);
return 0;
}
[[https://www.luogu.com.cn/problem/P4287|P4287 [SHOI2011]双倍回文]]
**题意**:记字符串 $w$ 的倒置为 $w^R$。如果 $x$ 能够写成 $ww^Rww^R$ 的形式,则称它是一个“双倍回文”。给定字符串,计算它的最长双倍回文子串的长度。
**题解**:利用好 $trans$ 指针的性质即可。
**代码**:
#include
using namespace std;
const int N=5e5+5;
struct Palindromic_Tree{
int nxt[N][26],fail[N],cnt[N],num[N],len[N],S[N],last,n,p;
int trans[N];
int newnode(int l){
memset(nxt[p],0,sizeof(nxt[p]));
cnt[p]=num[p]=0;
len[p]=l;
return p++;
}
void init(){
p=0;
newnode(0);
newnode(-1);
last=0;
n=0;
S[n]=-1;
fail[0]=1;
}
int get_fail(int x){
while(S[n-len[x]-1]!=S[n]) x=fail[x];
return x;
}
void add(int c){
c-='a';
S[++n]=c;
int cur=get_fail(last);
if(!nxt[cur][c]){
int now=newnode(len[cur]+2);
fail[now]=nxt[get_fail(fail[cur])][c];
nxt[cur][c]=now;
num[now]=num[fail[now]]+1;
if(len[now]<=2) trans[now]=fail[now];
else{
int tmp=trans[cur];
while(S[n-len[tmp]-1]!=S[n]||((len[tmp]+2)<<1)>len[now]) tmp=fail[tmp];
trans[now]=nxt[tmp][c];
}
}
last=nxt[cur][c];
cnt[last]++;
}
void count(){
for(int i=p-1;i>=0;i--) cnt[fail[i]]+=cnt[i];
}
}P;
char s[N];
int len[N];
int main(){
int n;
scanf("%d",&n);
scanf("%s",s);
P.init();
int ans=0;
for(int i=0;i
[[https://ac.nowcoder.com/acm/contest/7817/A|2020牛客国庆集训派对day1 A]]
**题意**:在给定字符串末尾添加尽可能少的字符使其成为回文串。
**题解**:该等价于求解以原字符串末尾字符结尾的最长回文子串,直接用回文自动机秒杀。
**代码**:
#include
using namespace std;
const int N=4e5+5;
struct Palindromic_Tree{
int nxt[N][26],fail[N],len[N],S[N],last,n,p;
int newnode(int l){
memset(nxt[p],0,sizeof(nxt[p]));
len[p]=l;
return p++;
}
void init(){
p=0;
newnode(0);
newnode(-1);
last=0;
n=0;
S[n]=-1;
fail[0]=1;
}
int get_fail(int x){
while(S[n-len[x]-1]!=S[n]) x=fail[x];
return x;
}
void add(int c){
c-='a';
S[++n]=c;
int cur=get_fail(last);
if(!nxt[cur][c]){
int now=newnode(len[cur]+2);
fail[now]=nxt[get_fail(fail[cur])][c];
nxt[cur][c]=now;
}
last=nxt[cur][c];
}
}P;
char s[N];
int main(){
P.init();
int n;
scanf("%d",&n);
scanf("%s",s);
for(int i=0;i
===== 参考链接 =====
[[https://oi-wiki.org/string/pam/|OI Wiki 回文树]]
[[https://www.cnblogs.com/DWVictor/p/11324247.html|回文树总结]]