CF666C Codeword 题解

遇事不决,先考虑一个暴力 dp。

dpi,jdp_{i,j} 表示前 ii 位最多可以匹配 ssjj 个字符的方案数,转移枚举下一位填的值 cc,然后分类讨论:

  • j<sj<|s|,那么只有 c=sj+1c=s_{j+1} 的时候会转移到 dpi+1,j+1dp_{i+1,j+1},否则转移到 dpi+1,jdp_{i+1,j},于是有 dpi+1,j+1dpi,j,dpi+1,j25dpi,jdp_{i+1,j+1}\leftarrow dp_{i,j},dp_{i+1,j}\leftarrow25dp_{i,j}

  • j=sj=|s|,显然填什么都不会再转移了,所以 dpi+1,j26dpi,jdp_{i+1,j}\leftarrow26dp_{i,j}

直接做每次询问的复杂度是 O(ns)O(n|s|),显然过不了。

这是一个满足一些限制的字符串计数问题。这种 dp 本质上是在设计一个自动机,可以识别字符串,有若干个起点和若干个终点,答案就是从一个起点出发走恰好(也可能是小于或大于,具体看题目要求)nn 步到达一个终点的路径计数。这类问题还有一个更广为人知的名字叫做 dp of dp\mathrm{dp\ of\ dp},也就是 dp 套 dp。

回到这一题,本质上题目要求的就是从点 11 出发,走恰好 nn 步到达点 mm 的路径计数。画出这一题的自动机,大概长成下面这样(自环上的数字表示自环的数量):

可以发现除了点 mm 其他点的转移是完全相同的,所以答案只与 ss 完成匹配的位置有关。

有了这个结论之后计算答案,直接枚举完成匹配的位置:

f(m,n)=i=mn(i1m1)25im26ni=i=0nm(i+m1m1)25i26nmif(m,n)=\sum\limits_{i=m}^n\dbinom{i-1}{m-1}25^{i-m}26^{n-i}=\sum\limits_{i=0}^{n-m}\dbinom{i+m-1}{m-1}25^i26^{n-m-i}

很遗憾,虽然这个式子长得很像二项式定理,但是这个组合数不是很优美,只能枚举 ii 暴力计算。

这个做法没有前途了吗?题目限制了 s105\sum |s|\leq 10^5,也就是说本质不同的 s|s| 的量是 O(V)O(\sqrt V) 级别的。同时注意到 f(m,n)=26f(m,n1)+(n+m1m1)25nmf(m,n)=26f(m,n-1)+\dbinom{n+m-1}{m-1}25^{n-m},因此对 1in1\leq i\leq n 和一个给定的 mmf(m,i)f(m,i) 是可以在 O(n)O(n) 复杂度内全部算出来的。

于是直接对 O(V)O(\sqrt V) 个不同的 s|s|f(s,i)f(|s|,i) 全部算出来即可,时间复杂度 O(nV)O(n\sqrt V)

具体实现的时候是离线的,因为离线的空间复杂度是线性的而在线不是。

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<vector>
#include<string>
#include<algorithm>
using namespace std;
const int lim=1e5,mod=1e9+7;
string s;
int n,len,ans[100001],cnt,fac[100001],inv[100001];
vector<pair<int,int> > v[100001];
inline int pw(int a,int b)
{
    int res=1;
    while(b)
    {
        if(b&1)
            res=1ll*res*a%mod;
        b>>=1;
        a=1ll*a*a%mod;
    }
    return res;
}
inline int c(int x,int y)
{
    return 1ll*fac[x]*inv[y]%mod*inv[x-y]%mod;
}
int main()
{
    fac[0]=inv[0]=1;
    for(int i=1;i<=lim;++i)
        fac[i]=1ll*fac[i-1]*i%mod;
    inv[lim]=pw(fac[lim],mod-2);
    for(int i=lim-1;i;--i)
        inv[i]=1ll*inv[i+1]*(i+1)%mod;
    cin>>n>>s;
    len=s.length();
    for(int i=1;i<=n;++i)
    {
        int opt;
        cin>>opt;
        if(opt==1)
        {
            cin>>s;
            len=s.length();
        }
        else
        {
            int x;
            cin>>x;
            v[len].emplace_back(x-len,++cnt);
        }
    }
    for(int i=1;i<=lim;++i)
        if(!v[i].empty())
        {
            sort(v[i].begin(),v[i].end());
            int p=0,res=0,w=1;
            for(auto j:v[i])
            {
                for(;p<=j.first;++p)
                {
                    res=(26ll*res%mod+1ll*c(p+i-1,i-1)*w%mod)%mod;
                    w=25ll*w%mod;
                }
                ans[j.second]=res;
            }
        }
    for(int i=1;i<=cnt;++i)
        cout<<ans[i]<<'\n';
    return 0;
}

怄火。挥手。转圈。街舞。跳跳。献吻。跳绳。激动。发抖。磕头。爱情。飞吻。左太极。右太极。回头。