BZOJ2553[BeiJing2011]禁忌 AC自动机+期望DP+矩阵乘法
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【BZOJ2553】[BeiJing2011]禁忌
Description
Magic Land上的人们总是提起那个传说:他们的祖先John在那个东方岛屿帮助Koishi与其姐姐Satori最终战平。而后,Koishi恢复了读心的能力……
如今,在John已经成为传说的时代,再次造访那座岛屿的人们却发现Koishi遇到了新麻烦。
这次她遇到了Flandre Scarlet——她拥有可以使用禁忌魔法而不会受到伤害的能力。
为了说明什么是禁忌魔法及其伤害,引入以下概念:
1.字母集A上的每个非空字符串对应了一个魔法。
其中A是包含了前alphabet个小写字母的集合。
2.有一个集合T,包含了N个字母集A上的字符串
T中的每一串称为一个禁忌串(Taboo string)
3.一个魔法,或等价地,其对应的串s因为包含禁忌而对使用者造成的伤害按以下方式确定:
把s分割成若干段,考虑其中是禁忌串的段的数目,不同的分割可能会有不同的数目,其最大值就是这个伤害。
由于拥有了读心的能力,Koishi总是随机地使用Flandre Scarlet的魔法,可以确定的是,她的魔法正好对应字母集A上所有长度为len的串。
但是,Flandre Scarlet所使用的一些魔法是带有禁忌的,由于其自身特性,她可以使用禁忌魔法而不受到伤害,而Koishi就不同了。可怜的Koishi每一次使用对方的魔法都面临着受到禁忌伤害的威胁。
你现在需要计算的是如果Koishi使用对方的每一个魔法的概率是均等的,那么每一次随机使用魔法所受到的禁忌伤害的期望值是多少。
Input
第一行包含三个正整数N、len、alphabet。
接下来N行,每行包含一个串Ti,表示禁忌串。
Output
一个非负实数,表示所受到禁忌伤害的期望值。
Sample Input
aa
abb
Sample Output
【样例1解释】
一共有2^4 = 16种不同的魔法。
需要注意的是“aabb”的禁忌伤害是1而不是2。
HINT
100%的数据中N ≤ 5,len ≤109,1 ≤ alphabet ≤ 26。
在所有数据中,有不少于40%的数据中:N = 1。
数据保证每个串Ti的长度不超过15,并且不是空串。
数据保证每个Ti均仅含有前alphabet个小写字母。
数据保证集合T中没有相同的元素,即对任意不同的i和j,有Ti≠Tj。
题解:做完GT考试那道题在做这道题感觉就有思路了
直接建出Trie图,然后根据Trie图构造转移矩阵,具体方法:
(std)对于AC自动机的节点i的j号儿子指针,若j不是危险节点(危险节点:一个禁忌字符串的结尾),那么直接令转移矩阵的[i,j]=1/alphabet;若j是危险节点,则直接令[i,root]=1/alphabet(因为要求禁忌串不能重叠),然后需要记录它对答案的贡献,那么新建一个节点0,再令[i,0]=1/alphabet,[0,0]=1就好了
目标矩阵[1,1]=1,然后目标矩阵*=转移矩阵^len,答案就是目标矩阵的[1,0]
(my)谁能告诉我我这方法错在哪啊啊啊!!!
对于节点i,如果它本身是危险节点,那么[i,0]=0,然后[i,j]=1/alphabet(j是根节点的儿子);若不是,那么[i,j]=1/alphabet(j是i的儿子)
帮我看看代码吧~
std:
#include <cstdio> #include <cstring> #include <iostream> #include <queue> using namespace std; typedef long double ld; int n,len,m,tot; char str[20]; queue<int> q; struct node { int ch[26],fail,cnt; }p[100]; typedef struct matrix { ld v[100][100]; }M; M x,ans,emp; void build() { q.push(1); int i,u; while(!q.empty()) { u=q.front(),q.pop(); for(i=0;i<m;i++) { if(u==1) { if(!p[u].ch[i]) p[u].ch[i]=1; else p[p[u].ch[i]].fail=1,q.push(p[u].ch[i]); continue; } if(!p[u].ch[i]) { p[u].ch[i]=p[p[u].fail].ch[i]; continue; } q.push(p[u].ch[i]); p[p[u].ch[i]].fail=p[p[u].fail].ch[i]; p[p[u].ch[i]].cnt|=p[p[p[u].fail].ch[i]].cnt; } } } M mmul(M a,M b) { M c=emp; int i,j,k; for(i=0;i<=tot;i++) for(j=0;j<=tot;j++) for(k=0;k<=tot;k++) c.v[i][j]+=a.v[i][k]*b.v[k][j]; return c; } void pm(int y) { while(y) { if(y&1) ans=mmul(ans,x); x=mmul(x,x),y>>=1; } } int main() { scanf("%d%d%d",&n,&len,&m); int i,j,a,b,u; tot=1; for(i=1;i<=n;i++) { scanf("%s",str),a=strlen(str); u=1; for(j=0;j<a;j++) { b=str[j]-‘a‘; if(!p[u].ch[b]) p[u].ch[b]=++tot; u=p[u].ch[b]; } p[u].cnt=1; } build(); x.v[0][0]=1.0,ans.v[1][1]=1.0; for(i=1;i<=tot;i++) { for(j=0;j<m;j++) if(p[p[i].ch[j]].cnt) x.v[i][0]+=(ld)1/m,x.v[i][1]+=(ld)1/m; else x.v[i][p[i].ch[j]]+=(ld)1/m; } pm(len); printf("%.7f",(double)ans.v[1][0]); return 0; }
my:(WA)
#include <cstdio> #include <cstring> #include <iostream> #include <queue> using namespace std; typedef long double ld; int n,len,m,tot; char str[20]; queue<int> q; struct node { int ch[26],fail,cnt; }p[100]; typedef struct matrix { ld v[100][100]; }M; M x,ans,emp; void build() { q.push(1); int i,u; while(!q.empty()) { u=q.front(),q.pop(); for(i=0;i<m;i++) { if(u==1) { if(!p[u].ch[i]) p[u].ch[i]=1; else p[p[u].ch[i]].fail=1,q.push(p[u].ch[i]); continue; } if(!p[u].ch[i]) { p[u].ch[i]=p[p[u].fail].ch[i]; continue; } q.push(p[u].ch[i]); p[p[u].ch[i]].fail=p[p[u].fail].ch[i]; p[p[u].ch[i]].cnt|=p[p[p[u].fail].ch[i]].cnt; } } } M mmul(M a,M b) { M c=emp; int i,j,k; for(i=0;i<=tot;i++) for(j=0;j<=tot;j++) for(k=0;k<=tot;k++) c.v[i][j]+=a.v[i][k]*b.v[k][j]; return c; } void pm(int y) { while(y) { if(y&1) ans=mmul(ans,x); x=mmul(x,x),y>>=1; } } int main() { scanf("%d%d%d",&n,&len,&m); int i,j,a,b,u; tot=1; for(i=1;i<=n;i++) { scanf("%s",str),a=strlen(str); u=1; for(j=0;j<a;j++) { b=str[j]-‘a‘; if(!p[u].ch[b]) p[u].ch[b]=++tot; u=p[u].ch[b]; } p[u].cnt=1; } build(); x.v[0][0]=1.0,ans.v[1][1]=1.0; for(i=1;i<=tot;i++) { if(p[i].cnt) { x.v[i][0]+=1.0; for(j=0;j<m;j++) x.v[i][p[1].ch[j]]+=(ld)1/m; } else for(j=0;j<m;j++) x.v[i][p[i].ch[j]]+=(ld)1/m; } pm(len+1); printf("%.7f",(double)ans.v[1][0]); return 0; }
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