众所周知,密码在信息领域起到了不可估量的作用。对于普通的登陆口令,唯一的破解 方法就是暴力破解一逐个尝试所有可能的字母组合,但这是一项很耗时又容易被发现的工 作。所以,为了获取对方的登陆口令,在暴力破解密码之前,必须先做大量的准备工作。经 过情报的搜集,现在得到了若干有用信息,形如:
“我观察到,密码中含有字符串***。”
例如,对于一个10位的密码以及观察到的字符串hello与world,可能的密码组合为 helloworld与worldhello;而对于6位的密码以及观察到的字符串good与day,可能的 密码组合为gooday。
有了这些信息,就能够大大地减少尝试的次数了。请编一个程序,计算所有密码组合的 可能。密码中仅可能包含a - z之间的小写字母。
输入数据首先输入两个整数L,N,分别表示密码的长度与观察到子串的个数。
接下来N行,每行若干个字符,描述了每个观察到的字符串。
输出数据第一行为一个整数,代表了满足所有观察条件字符串的总数。
若这个数字小于等于42,则按字典顺序输出所有密码的可能情况,每行一个,
否则,只输出满足所有观察条件字符串的总数即可。
对于100%的数据,1<=L<=25,1<=N<=10,每个观察到的字符串长不超过10,并且保 证输出结果小于2^63。
好久没打AC自动机上的DP了……我怎么什么题都不会做啊.jpg
这道题是我今天刷到的比较好的一道题……不仅考到了dp,还考到了搜索基本功。
我们首先考虑:对于串i和j,如果j是i的子串,那么我们根本不用考虑最初单独插入进来的j串,
因为只要i串存在,j串就一定存在
那么我们可以在构建出AC自动机之后,把每个节点从fail指针能达到的节点都设为”不是单词节点“,最后再给单词节点重新编号即可。
那么接下来,我们考虑dp的过程。由于节点数,串数和串长都很小,所以我们考虑状态压缩来解决这个问题。
我们定义状态数组f[i][j][k]表示当前串长为i,位于j号节点,模式串出现情况为k的方案数。
(这种"走i步到达j节点”也是AC自动机上的常见套路之一)
那么我们事先把单词节点对应的串用二进制压好,转移到时候我们只需要这样处理即可:
f[i+1][rt->ch[u]->id][k|rt->ch[u]->val]+=f[i][j][k]
这样我们就可以搜出方案数,接下来我们考虑输出小于42的具体方案。
首先我们可以得到一个性质:若总方案树不超过42,那么最终串一定仅由给定串拼接而成。
因为如果随机字母可以存在,哪怕只有1个模式串,并且仅有1个随机字母,合法方案数在这种最小情况下也有2×26=52(>42)个
因此我们只需要用搜索进行一个dp的逆过程,看合法方案由哪个节点转移过来,并且记录一路上经过的字符,最后排序输出即可。
这真是一道很不错的题目,方式以及套路很经典,对于状压和搜索的应用都很灵活!
(Ps:我还打了一种利用状压从而不用去重的打法,放在最下面)
去重版代码见下:
1 #include <cstdio>
2 #include <cstring>
3 #include <algorithm>
4 using namespace std;
5 const int N=12,L=30,K=(1<<10)+10;
6 typedef long long LL;
7 short l,n,len[N],bin[N],tot,cnt,num;
8 char s[N][N];
9 struct node
10 {
11 node *ch[26],*f;short id,st,meaning;
12 node(){memset(ch,0,sizeof(ch)),st=0,id=++cnt;}
13 }*null,*root,*q[N*N],*data[N*N];
14 inline node* newnode()
15 {node *o=new node();data[cnt]=o;return o;}
16 inline void add(int x)
17 {
18 node *rt=root;register int i,d;
19 for(i=0;i<len[x];++i)
20 {
21 d=s[x][i]-‘a‘;
22 if(!rt->ch[d])rt->ch[d]=newnode();
23 rt=rt->ch[d],rt->meaning=d;
24 }
25 rt->st=1;
26 }
27 inline void get_fail()
28 {
29 register int i,hd=1,tl=0;
30 node *rt,*u;
31 for(i=0,root->f=root;i<26;++i)
32 if(root->ch[i])root->ch[i]->f=root,q[++tl]=root->ch[i];
33 else root->ch[i]=root;
34 while(hd<=tl)
35 for(rt=q[hd++],u=rt->f,i=0;i<26;++i)
36 if(rt->ch[i])rt->ch[i]->f=u->ch[i],q[++tl]=rt->ch[i];
37 else rt->ch[i]=u->ch[i];
38 for(i=1;i<=cnt;++i)for(u=data[i]->f;u&&u!=null&&u!=root;u=u->f)u->st=0;
39 for(i=1;i<=cnt;++i)if(data[i]->st)data[i]->st=++num;
40 for(i=1;i<=cnt;++i)if(data[i]->st)data[i]->st=bin[num-data[i]->st];
41 }
42 LL f[L][N*N][K];
43 struct sol
44 {
45 char s[L];
46 sol(){memset(s,0,sizeof(s));}
47 inline void print(){puts(s);}
48 inline bool operator < (const sol &b) const
49 {
50 for(register int i=0;i<l;++i)
51 if(s[i]!=b.s[i])return s[i]<b.s[i];
52 }
53 }str[50],stack;
54 void dfs(int len,int id,int state,int now)
55 {
56 register int i,j,k,st;
57 stack.s[len-1]=now+‘a‘;
58 if(len==1){str[++tot]=stack;return;}
59 for(j=2;j<=cnt;++j)
60 if(f[len-1][j][state]&&data[j]->ch[now]->id==id)
61 dfs(len-1,j,state,data[j]->meaning);
62 if(data[id]->st)
63 for(st=state^data[id]->st,j=2;j<=cnt;++j)
64 if(f[len-1][j][st]&&data[j]->ch[now]->id==id)
65 dfs(len-1,j,st,data[j]->meaning);
66 }
67 inline void get_solution()
68 {
69 register int i,j;tot=0;
70 for(j=2;j<=cnt;++j)
71 if(f[l][j][bin[num]-1])
72 dfs(l,j,bin[num]-1,data[j]->meaning);
73 }
74 int main()
75 {
76 scanf("%d%d",&l,&n);root=newnode();
77 register int i,j,k,u,v;node *rt;LL ans=0;
78 bin[0]=1;for(i=1;i<=n;++i)bin[i]=bin[i-1]<<1;
79 for(i=1;i<=n;++i)scanf("%s",s[i]),len[i]=strlen(s[i]),add(i);
80 get_fail();
81 for(i=0,f[0][1][0]=1;i<l;++i)
82 for(j=0;j<=cnt;++j)
83 for(rt=data[j],k=0;k<bin[num];++k)
84 if(f[i][j][k])for(u=0;u<26;++u)
85 f[i+1][rt->ch[u]->id][k|rt->ch[u]->st]+=f[i][j][k];
86 for(j=1;j<=cnt;++j)ans+=f[l][j][bin[num]-1];
87 printf("%lld\n",ans);
88 if(ans<=42)
89 {
90 get_solution();sort(str+1,str+ans+1);
91 for(i=1;i<=ans;++i)str[i].print();
92 }
93 }
不去重打法:
1 #include <cstdio>
2 #include <cstring>
3 #include <algorithm>
4 using namespace std;
5 const int N=12,L=30,K=(1<<10)+10;
6 typedef long long LL;
7 short l,n,len[N],bin[N],cnt,tot,num;
8 char s[N][N];
9 struct node
10 {
11 node *ch[26],*f,*fa;short id,st,meaning;
12 node(){memset(ch,0,sizeof(ch)),st=0,id=++cnt;}
13 }*root,*q[N*N],*data[N*N];
14 inline node* newnode()
15 {node *o=new node();data[cnt]=o;return o;}
16 inline void add(int x)
17 {
18 node *rt=root;register int i,d;
19 for(i=0;i<len[x];++i)
20 {
21 d=s[x][i]-‘a‘;
22 if(!rt->ch[d])rt->ch[d]=newnode();
23 rt->ch[d]->fa=rt,rt=rt->ch[d],rt->meaning=d;
24 }
25 rt->st|=bin[n-x];
26 }
27 inline void get_fail()
28 {
29 register int i,hd=1,tl=0;
30 node *rt,*u;root->f=root;
31 for(i=0;i<26;++i)
32 if(root->ch[i])
33 root->ch[i]->f=root,q[++tl]=root->ch[i];
34 else root->ch[i]=root;
35 while(hd<=tl)
36 for(rt=q[hd++],u=rt->f,i=0;i<26;++i)
37 if(rt->ch[i])
38 rt->ch[i]->f=u->ch[i],q[++tl]=rt->ch[i],
39 rt->ch[i]->st|=rt->ch[i]->f->st;
40 else rt->ch[i]=u->ch[i];
41 }
42 LL f[L][N*N][K];
43 struct sol
44 {
45 char s[L];
46 sol(){memset(s,0,sizeof(s));}
47 inline void print(){puts(s);}
48 inline bool operator < (const sol &b) const
49 {
50 for(register int i=0;i<l;++i)
51 if(s[i]!=b.s[i])return s[i]<b.s[i];
52 }
53 }str[50],stack;
54 void dfs(int len,int id,int state,int now)
55 {
56 register int i,j,k,st;
57 stack.s[len-1]=now+‘a‘;
58 if(len==1){str[++tot]=stack;return;}
59 for(j=2;j<=cnt;++j)
60 if(f[len-1][j][state]&&data[j]->ch[now]->id==id)
61 dfs(len-1,j,state,data[j]->meaning);
62 if(data[id]->st)
63 for(st=state&(~data[id]->st),j=2;j<=cnt;++j)
64 if(f[len-1][j][st]&&data[j]->ch[now]->id==id)
65 dfs(len-1,j,st,data[j]->meaning);
66 }
67 inline void get_solution()
68 {
69 register int i,j;tot=0;
70 for(j=2;j<=cnt;++j)
71 if(f[l][j][bin[n]-1])
72 dfs(l,j,bin[n]-1,data[j]->meaning);
73 }
74 int main()
75 {
76 scanf("%d%d",&l,&n);root=newnode();root->fa=root;
77 register int i,j,k,u,v;node *rt;LL ans=0;
78 bin[0]=1;for(i=1;i<=n;++i)bin[i]=bin[i-1]<<1;
79 for(i=1;i<=n;++i)
80 scanf("%s",s[i]),len[i]=strlen(s[i]),add(i);
81 get_fail();
82 for(i=1,f[0][1][0]=1;i<=l;++i)
83 for(j=1;j<=cnt;++j)
84 for(rt=data[j],k=0;k<bin[n];++k)
85 if(f[i-1][j][k])for(u=0;u<26;++u)
86 f[i][rt->ch[u]->id][k|rt->ch[u]->st]+=f[i-1][j][k];
87 for(j=1;j<=cnt;++j)ans+=f[l][j][bin[n]-1];
88 printf("%lld\n",ans);
89 if(ans<=42)
90 {
91 get_solution();sort(str+1,str+ans+1);
92 for(i=1;i<=ans;++i)str[i].print();
93 }
94 }