回文树总结

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了回文树总结相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

回文树总结

yyb说回文树(Palindromic Tree)和回文自动机(Palindromic Automaton)是一个东西。
那就这样了吧。

回文树是啥

原论文请转2017年集训队论文《回文树及其应用》BY翁文涛

我感觉回文树/回文自动机相较于后缀自动机还是要好理解一点的(像我这种菜鸡到现在还不是很懂SAM)。
回文树,顾名思义,就是要把一个串的所有回文子串丢到一棵树上。那要向SAM一样记录个什么鬼\(endpos\)啥的吗?不用。只需要对每一种本质不同的回文子串建一个节点就可以了。(“本质不同”指的是长度不同或是内容不同,与出现位置无关)

对于一个节点,也就是一个回文子串,我们需要对他记录以下信息:

\(len\):就是这个回文子串的长度
\(tr_c\):在这个回文串的两边分别加上一个字符\(c\)后形成的回文串
\(fail\):这个回文串的最长回文后缀

为了方便表示回文树的结构,我们额外定义了两个根节点,\(odd\)\(even\)。其中\(even\)是一个长度为\(0\)的空串,\(odd\)是一个不存在的长度为\(-1\)的串。
这样的定义可以让任何一个回文子串都存在\(fail\)。比如说,串\(babbab\)\(fail\)\(bab\),串\(aba\)\(fail\)\(a\),串\(aa\)\(fail\)\(even\),串\(b\)\(fail\)\(odd\)。特别的,定义\(even\)\(fail\)\(odd\)\(odd\)\(fail\)还是\(odd\)

可以通过数学归纳法证明:一个串中本质不同的回文子串的个数是\(O(n)\)级别的。

考虑在原串\(S\)后面插入一个字符\(c\),这样就可能新形成若干以这个新字符\(c\)结尾的回文后缀。由于结束位置相同,所以较短的回文后缀也是较长的回文后缀的后缀。其中必然存在一个长度最长的回文后缀,所有其他的回文后缀都是他的后缀。
那么这时候考虑一个回文串的基本性质:后缀等于前缀(长度相同的情况下)。
所以既然所有其他回文后缀都是最长回文后缀的后缀,那么他们就也是这个最长回文后缀的前缀。
既然是前缀,那么就说明他们在之前的位置已经出现过了。
由此可以说明,在加入一个字符后,至多增加一个本质不同的回文子串。所以数量是\(O(n)\)级别的。
这样你已经知道了回文树/回文自动机的基本原理。但这还不够,因为你还得知道——

怎么写

这样写

struct Palindromic_Tree{
    int last,tot,tr[N][26],fa[N],len[N];
    void init(){fa[0]=fa[1]=1;len[tot=1]=-1;}
    void extend(int c,int n,char *s)
        {
            int v=last;
            while (s[n-len[v]-1]!=s[n]) v=fa[v];
            if (!tr[v][c])
            {
                int u=++tot,k=fa[v];
                len[u]=len[v]+2;
                while (s[n-len[k]-1]!=s[n]) k=fa[k];
                fa[u]=tr[k][c];tr[v][c]=u;
            }
            last=tr[v][c];
        }
};

其中\(0\)表示\(even\)\(1\)表示\(odd\)
是不是特别好写?

怎么用

这个嘛。。。
你可以求以某一个位置结尾的最长回文后缀的长度(就是\(len_{last}\)
你把后缀树建出来再维护一个\(dep\)就可以知道有多少个回文串(不同位置的算不同的)
等等一些骚操作
鉴于我题做的还不是很多所以以后再补(也可能是永远都不会补了)

以上是关于回文树总结的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

回文自动机刷题总结

计蒜客 2018南京网络赛 I Skr ( 回文树 )

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HDU 6599 I Love Palindrome String (回文树+hash)

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