其实字符串操作的意义是很浅显的,比如百度的推荐搜索啊,比如查找比对一篇题解里有多少个相同或者不同的脏字然后kkksc03再根据其数量、恶劣程度决定用多大的刀将博主kill掉。。。所以字符串操作很重要啊喂qwq。
所以啊,打造高效的字符串算法是很有必要滴!
二、言归正传,浅析字符串哈希
比如,最常见的,当然就是通过哈希数组来判断几个串是否相同(洛谷P3370)。此处的操作呢,很简单,就是对于每个串,我们通过一个固定的转换方式,将相同的串使其的“密”一定相同,不同的串尽量不同。
此处有人指出:那难道不能先比对字符串长度,然后比对ASCLL码之和吗?事实上显然是不行的(比如ab和ba,并不是同一个串,但是如是做却会让其认为是qwq)。这种情况就叫做**hash冲突**,并且在如此的单向加密哈希中,hash冲突的情况在所难免(bzoj就有这种让你给出一组样例,使得一段哈希代码冲突的题,读者可以尝试尝试)。
而我们此处介绍的,即是最常见的一种哈希:进制哈希。进制哈希的核心便是给出一个固定进制base,将一个串的每一个元素看做一个进制位上的数字,所以这个串就可以看做一个base进制的数,那么这个数就是这个串的哈希值;则我们通过比对每个串的的哈希值,即可判断两个串是否相同
奉上P3370ac代码(单哈希):
当然,再好的哈希也会有冲突,此时有两种做法可以解决或者降低哈希冲突的可能性
1、无错哈希
其实原理很简单,就是我们要记录每一个已经诞生的哈希值,然后对于每一个新的哈希值,我们都可以来判断是否和已有的哈希值冲突,如果冲突,那么可以将这个新的哈希值不断加上一个大质数,直到不再冲突(比如somebody’sbirthdayqwq)。
先贴代码:
正如下图(亲手做的英文高逼格):
2、多重哈希
下面皮一个哈希自动机qwq(不用百度了,名字自己起的)
三、字典树浅析
1、简要介绍
首先要知道,字典树是一种假想数据结构(数据结构不都是假想的吗qwq),那么问题来了——为什么是要用字典树呢?
为什么不用类似字典链表之类的东西呢?很简单,所有树形结构都有一个基本特点,就是元素与元素间的关系为继承的一对多关系。
拿字典树来说,每一个元素都可以有几个子元素,作为它之后的字母;而倘若要比对两个字符串是否相同,只需要比对在这棵字典树上,这两个串最后一个元素的祖先链(即前缀)是否相同,并且对于祖先链来说,并不用逐个比较,只需要记录访问就行。比如下图就是一棵Trie,这里用颜色区分单词路径上的点
2、字典树基础与如何建树(插入操作)
首先,关于字典树,我们一般不是用点来存储字符的,而是用边——为什么呢?之后再说(十分皮地卖个关子qwq)。
重新首先,一般来说,字典树是不会使用根节点的,原因很浅显,因为根节点的个数决定究竟有几棵字典树,而通常字典树是只有一棵的,否则产生森林会很麻烦(qwq你皮你就splay,并且如果有森林的话应该叫做“字典森林”啊喂)。
但是我们要知道,并不是一个题中所有的串都有公共前缀(肯定不会的吧qwq),可如果根节点唯一,就代表他们一定有公共前缀,并且公共前缀的长度必定大于等于1。
其次,字典树中每个节点的子节点数量都肯定会小于某个数。
如果字典树里都是小写字母,那么“某个数”就是26;如果大小写都有,“某个数”就应该是52(证明过程:显然);
并且每个节点的所有的边都不同,这条性质可以便于我们判断在某一棵字典树到底有没有某条链:只要前缀不符合,就不需要再判断,因为必然没有(同一深度、同一父亲,边与边必定互异)
在这里,我选择用结构体来存树,具体解释见注释:
3、关于字典树的查找
查找前缀比较好写,只需要一边判断是否符合要求,一边判断是否继续迭代即可。
其实查询单词和查询前缀差别不大,只是我们每次都需要维护一个check[i](bool),存在单词链的末尾。
每当一个新字符已经被标记时(即所查询单词的这个字母及其前缀都在树的某条链上),我们**使这个字符check异于它祖先们的check*,最后判断*该条匹配链结尾字符的check是否异于链上其他字符的check**即可判断是否有这个单词(如果没有的话,末尾的check肯定与链上其他的相同啊qwq)
至于前缀出现次数,很简单,只要将每一个前缀的出现次数存到它相连的子节点,最后输出前缀最后一个字符所带的次数即可(可以用数组维护,也可以直接写在结构体里)