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關於後綴數組的一點想法

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  後綴數組大概就是用後綴排名來搞一些事情,因為字符串中的每一個子串都可看做某一後綴的前綴

  可用倍增法求出後綴排名

一、數組意義(對於字符串 s)

  sa[i]:排名為i的後綴的開頭在s中的位置

  height[i]:排名為i的後綴和排名為i-1的後綴的LCP(最長公共前綴)

  c[]:用於基數排序,統計前綴和

  rank[i]:以s[i]開頭的後綴的排名 顯然 rank[sa[i]]=i sa[rank[i]]=i

二、求sa[]具體思路

  1.用倍增法構造第一、第二關鍵詞,第一關鍵詞小的排在前,第一關鍵詞相同的 第二關鍵詞小的排在前。

  2.優化:如果後綴長度枚舉到某一大小時,每個後綴的排名彼此不同,那麽可以直接退出,道理很顯然

三、求height[]具體思路

  先求出rank[i]

  看height[]的定義,知道應取suffix(sa[rank[i-1]])和suffix(i)的LCP

  只要找到suffix(sa[rank[i-1]])的開頭j,暴力枚舉便可

  此處有一個小優化(詳情參見http://www.cnblogs.com/LLGemini/p/4771235.html)

   h[]即為height[]

   對於i>1 且Rank[i]>1,一定有h[i]≥h[i-1]-1。(這條性質要好好理解!)

   證明:設suffix(k)是排在suffix(i-1)前一名的後綴,它們的最長公共前綴是h[i-1]。

那麽suffix(k+1)將排在suffix(i)的前面(這裏要求h[i-1]>1,如果h[i-1]≤1,原式顯然成立)並且suffix(k+1)和suffix(i)的最長公共前綴是h[i-1]-1,

所以suffix(i)和在它前一名的後綴的最長公共前綴至少是h[i-1]-1。

按照h[1],h[2],……,h[n]的順序計算,並利用h 數組的性質,時間復雜度可以降為O(n)。

 

四、註意事項

  構建sa[]時,傳4個參進入函數,設原字符串為s,設s的長度為n,s中最大字符的大小為m

  build_sa(s[],sa[],n+1,m)

  傳n+1而不傳n的原因是在s的末尾補上了一個 “0”

  原因:防止數組越界

     for(int i=1;i<n;i++)x[sa[i]]= y[sa[i]]==y[sa[i-1]]&&y[sa[i]+k]==y[sa[i-1]+k]?p-1:p++;

    如果 x[idx1]==x[idx2](註意idx1!=idx2), 說明以 idx1idx2 開頭的長度為 len 的字符串肯定不包括字符 x[n-1] , 所以調用變量 sa[idx1+len] 和 sa[idx2+len] 不會導致數組越界, 這樣就不需要做特殊判斷.

  

  完美解決了!

代碼:  

技術分享
 1 int sa[N],rk[N],h[N],c[N],r[N],wa[N],wb[N],sp[N],n,k; 
 2 
 3 void get_sa(int *r,int *sa,int n,int m){
 4     int *x=wa,*y=wb;//都是輔助變量 
 5     for(int i=0;i<n;i++)c[x[i]=r[i]]++;
 6     for(int i=1;i<m;i++)c[i]+=c[i-1];
 7     for(int i=n-1;i>=0;i--)sa[--c[x[i]]]=i;
 8     for(int k=1;k<=n;k<<=1){
 9         int p=0;
10         for(int i=n-k;i<n;i++)y[p++]=i;
11         for(int i=0;i<n;i++)if(sa[i]>=k)y[p++]=sa[i]-k;
12         
13         for(int i=0;i<m;i++)c[i]=0;
14         for(int i=0;i<n;i++)c[x[i]]++;
15         for(int i=1;i<m;i++)c[i]+=c[i-1];
16         for(int i=n-1;~i;i--)sa[--c[x[y[i]]]]=y[i];
17         
18         swap(x,y);//x,y是指針,直接互換 
19         p=1;x[sa[0]]=0;
20         for(int i=1;i<n;i++)x[sa[i]]= y[sa[i]]==y[sa[i-1]]&&y[sa[i]+k]==y[sa[i-1]+k]?p-1:p++;
21         if(p>=n)break;
22         m=p;//優化:最多有p個元素,下一次最大值為p 
23     }
24 }
25 
26 void get_h(){
27     int k=0,mh=-1;
28     for(int i=0;i<n;i++)rk[sa[i]]=i;
29     for(int i=0;i<n;i++){
30         if(k)k--;
31         int j=sa[rk[i]-1];
32         while(r[i+k]==r[j+k])k++;
33         h[rk[i]]=k; 
34     }
35 }
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  2017-06-02 20:58:43

關於後綴數組的一點想法