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子序列自動機

子序列自動機

這東西是我刷 ARC 的時候遇到的,慕名而來

結合模板題閱讀:

https://www.luogu.com.cn/problem/P5826

構建

這個自動機原理十分簡單,你可以將它當作一個 dp 來食用:

記所給的字串為 \(w\),字符集為 \(S\)\(next[i][ch]\) 為第 \(i\) 個字元之後(不包括位置 \(i\))字元 \(ch\) 所在的最近的位置。

那麼我們有轉移方程:

\[next[i][j] = next[i+1][j] ~~~~~~~ (w[i+1] \ne j) \\ next[i][j] = i+1 ~~~~~~~ (w[i+1] = j) \]

注意到轉移的方向,我們只需要倒序掃一遍字串並構建 \(next\)

即可。

優化

當字符集 \(S\) 大小 \(|S|\) 很小的時候,直接轉移就夠了。

那,\(|S|\) 比較大的時候如何處理呢?

注意到對於上面的轉移方程,其實只有字元 \(j = w[i+1]\) 的時候 \(next[i][j]\) 才會被更新,那麼我們不妨將 \(next[i]\) 看成是一個桶(值域是字符集),則我們需要做的操作就是在桶的位置 \(j\) 作單點修改。

而因為我們需要開 \(n\)(字串 \(w\) 長度)次桶,每次都相應地作單點修改,因此這一過程可以用主席樹來維護。

查詢是否存在所求子序列

\(next\) 構建過程知這是基於貪心的思想構建的,所以我們將待查詢的串 \(str\)

扔到 \(next\) 上並根據查詢串的字元作轉移,如果跳出去了就肯定沒有,反之必然有,複雜度 \(O(|str|)\)

也就是本模板題,程式碼見下面的實現

實現

截至目前,洛谷最優解有五頁,我排到第四頁,QAQ

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;

#define debug(x) cerr << #x << ": " << (x) << endl
#define rep(i,a,b) for(int i=(a);i<=(b);i++)
#define dwn(i,a,b) for(int i=(a);i>=(b);i--)
#define pb push_back
#define all(x) (x).begin(), (x).end()

#define x first
#define y second
using pii = pair<int, int>;
using ll = long long;

inline void read(int &x){
    int s=0; x=1;
    char ch=getchar();
    while(ch<'0' || ch>'9') {if(ch=='-')x=-1;ch=getchar();}
    while(ch>='0' && ch<='9') s=(s<<3)+(s<<1)+ch-'0',ch=getchar();
    x*=s;
}

const int N=1e5+5;

struct Node{
	int l, r;
	int go;
}tr[N*25];

int root[N], idx;

int qwq, n, q, m;
int w[N];

void upd(int &p, int q, int l, int r, int x, int k){
	p=++idx;
	tr[p]=tr[q];
	if(l==r){;
		tr[p].go=k;
		return;
	}
	int mid=l+r>>1;
	if(x<=mid) upd(tr[p].l, tr[q].l, l, mid, x, k);
	else upd(tr[p].r, tr[q].r, mid+1, r, x, k);
}

void build(){
	dwn(i,n,1) upd(root[i-1], root[i], 1, m, w[i], i);
}

int query(int u, int l, int r, int x){
	if(l==r) return tr[u].go;
	int mid=l+r>>1;
	if(x<=mid) return query(tr[u].l, l, mid, x);
	return query(tr[u].r, mid+1, r, x);
}

int main(){
	cin>>qwq>>n>>q>>m;
	rep(i,1,n) read(w[i]);
	
	build();
	
	while(q--){
		int k; read(k);
		bool ok=true;
		int u=0;
		while(k--){
			int x; read(x);
			auto go=query(root[u], 1, m, x);
			if(!go) ok=false;
			if(ok) u=go;
		}
		puts(ok? "Yes": "No");
	}
	
	return 0;
}