poj 3415 Common Substrings(长度大于k的相同子串对数xian 后缀数组+单调桟统计)

地址：http://poj.org/problem?id=3415

题意：给你两个字符串，还有一个数字K，要求这两个字符串长度大于等于K的相同子串对数，具体看题目

分析：这题求相同子串，自然就会让人想到后缀数组之类的解法，不过后缀数组只能求出最长的公共子串，还有一些公共前缀的信息，没办法完成统计子串对数，我想了半天都没想出办法，然后看了一眼讨论，有人说是单调性。。。我就继续往这方面思考了，仔细研究了下高度数组height，你会发现，当height[ i ]> heigh[ i-1 ]时，它跟前面的公共前缀不可能大于height[ i ]了，也就是对于j<i，如果height[ j ]> height[ i ]，那么height[ j ]-height[ i ]这部分加上公共部分height[ i ]组成的相同子串不会与后面的相同了，也就是说，这部分可以独自统计，而剩下的部分height[ i ]可以与i一起算就行。我们维护一个桟，保证桟中的高度不断递增，当出现一个高度比桟顶元素低的，说明栈顶元素比他高的部分组成的子串可以统计了，统计完后就退桟，知道桟为空，或者栈顶元素低于当前元素，这里需要注意的地方就是统计时统计的部分要认真考虑，我在这里错了，导致wa了n次T_T

看不明白的话，就看下面的图吧：

代码：

/** head files*/
#include <cstdlib>
#include <cctype>
#include <cstring>
#include <cstdio>
#include <cmath>
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <string>
#include <iostream>
#include <sstream>
#include <map>
#include <set>
#include <queue>
#include <stack>
#include <fstream>
#include <numeric>
#include <iomanip>
#include <bitset>
#include <list>
#include <stdexcept>
#include <functional>
#include <utility>
#include <ctime>
using namespace std;

/** some operate*/
#define PB push_back
#define MP make_pair
#define REP(i,n) for(i=0;i<(n);++i)
#define UPTO(i,l,h) for(i=(l);i<=(h);++i)
#define DOWN(i,h,l) for(i=(h);i>=(l);--i)
#define MSET(arr,val) memset(arr,val,sizeof(arr))
#define MAX3(a,b,c) max(a,max(b,c))
#define MAX4(a,b,c,d) max(max(a,b),max(c,d))
#define MIN3(a,b,c) min(a,min(b,c))
#define MIN4(a,b,c,d) min(min(a,b),min(c,d))

/** some const*/
#define N 222222
#define M 222222
#define PI acos(-1.0)
#define oo 1111111111

/** some alias*/
typedef long long ll;

/** Global variables*/


/** some template names, just push ctrl+j to get it in*/
//manacher 求最长回文子串
//pqueue 优先队列
//combk n元素序列的第m小的组合和
//pmatrix n个点的最大子矩阵
//suffixarray 后缀数组
template <typename T, int LEN>
struct suffixarray
{
	int str[LEN*3],sa[LEN*3];
	int rank[LEN],height[LEN];
	int id[LEN];
	int len;
	bool equal(int *str, int a, int b)
	{
		return str[a]==str[b]&&str[a+1]==str[b+1]&&str[a+2]==str[b+2];
	}
	bool cmp3(int *str, int *nstr, int a, int b)
	{
		if(str[a]!=str[b])return str[a]<str[b];
		if(str[a+1]!=str[b+1])return str[a+1]<str[b+1];
		return nstr[a+b%3]<nstr[b+b%3];
	}
	void radixsort(int *str, int *sa, int *res, int n, int m)
	{
		int i;
		REP(i,m)id[i]=0;
		REP(i,n)++id[str[sa[i]]];
		REP(i,m)id[i+1]+=id[i];
		DOWN(i,n-1,0)res[--id[str[sa[i]]]]=sa[i];
	}
	void dc3(int *str, int *sa, int n, int m)
	{
		#define F(x) ((x)/3+((x)%3==1?0:one))
		#define G(x) ((x)<one?(x)*3+1:((x)-one)*3+2)
		int *nstr=str+n, *nsa=sa+n, *tmpa=rank, *tmpb=height;
		int i,j,k,len=0,num=0,zero=0,one=(n+1)/3;
		REP(i,n)if(i%3)tmpa[len++]=i;
		str[n]=str[n+1]=0;
		radixsort(str+2, tmpa, tmpb, len, m);
		radixsort(str+1, tmpb, tmpa, len, m);
		radixsort(str+0, tmpa, tmpb, len, m);
		nstr[F(tmpb[0])]=num++;
		UPTO(i,1,len-1)
			nstr[F(tmpb[i])]=equal(str,tmpb[i-1],tmpb[i])?num-1:num++;
		if(num<len)dc3(nstr,nsa,len,num);
		else REP(i,len)nsa[nstr[i]]=i;
		if(n%3==1)tmpa[zero++]=n-1;
		REP(i,len)if(nsa[i]<one)tmpa[zero++]=nsa[i]*3;
		radixsort(str, tmpa, tmpb, zero, m);
		REP(i,len)tmpa[nsa[i]=G(nsa[i])]=i;
		i=j=0;
		REP(k,n)
		if(j>=len||(i<zero&&cmp3(str,tmpa,tmpb[i],nsa[j])))sa[k]=tmpb[i++];
		else sa[k]=nsa[j++];
	}
	void initSA(T *s, int n,int m)
	{
		int i,j,k=0;
		str[len=n]=0;
		REP(i,n)str[i]=s[i];
		dc3(str,sa,n+1,m);
		REP(i,n)sa[i]=sa[i+1];
		REP(i,n)rank[sa[i]]=i;
		REP(i,n)
		{
			if(k)--k;
			if(rank[i])for(j=sa[rank[i]-1];str[i+k]==str[j+k];++k);
			else k=0;
			height[rank[i]]=k;
		}
	}
};
suffixarray<char,N> msa;
stack<int> stk;
char s[N],tmp[N];
int sum[N][2],suma,sumb;
int main()
{
    int i,l,r,k,n,m,now,left,low;
    ll ans;
    while(~scanf("%d",&k))
    {
        if(k==0)break;
        scanf("%s%s",s,tmp);

        s[n=strlen(s)]=1;
        m=strlen(tmp);
        REP(i,m)s[n+i+1]=tmp[i];
        m=n+m+1;
        msa.initSA(s,m,256);

        REP(i,m)MSET(sum[i],0);
        REP(i,m)
        {
            if(msa.sa[i]<n)++sum[i][0];
            if(msa.sa[i]>n)++sum[i][1];
            sum[i+1][0]+=sum[i][0];
            sum[i+1][1]+=sum[i][1];
        }

        while(!stk.empty())stk.pop();
        ans=0;
        msa.height[m]=0;
        left=0;
        REP(i,m)
        {
            if(!stk.empty())
            {
                r=stk.top();
                while(!stk.empty()&&msa.height[stk.top()]>=msa.height[i+1])
                {
                    now=msa.height[stk.top()];
                    stk.pop();
                    if(stk.empty())l=left,low=k-1;
                    else l=stk.top(),low=msa.height[stk.top()];
                    low=max(low,msa.height[i+1]);
                    suma=sum[r][0]-sum[l-1][0];
                    sumb=sum[r][1]-sum[l-1][1];
                    ans+=(ll)suma*sumb*(now-low);
                }
            }
            if(msa.height[i+1]>=k)stk.push(i+1);
            else left=i+1;
        }
        cout<<ans<<endl;
    }
	return 0;
}