Maximum repetition substring POJ - 3693（重复次数最多的连续重复子串）

#pragma comment(linker, "/STACK:1024000000,1024000000")
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#include<algorithm>
#include<iostream>
#define eps 1e-9
#define LL long long
#define PI acos(-1.0)
#define bitnum(a) __builtin_popcount(a)
using namespace std;
const int N = 5005;
const int M = 100005;
const int inf = 1000000007;
const int mod = 1000000007;
const int MAXN = 100005;
//rnk从0开始
//sa从1开始,因为最后一个字符(最小的)排在第0位
//height从1开始,因为表示的是sa[i - 1]和sa[i]
//倍增算法 O(nlogn)
int wa[MAXN], wb[MAXN], wv[MAXN], ws_[MAXN];
//Suffix函数的参数m代表字符串中字符的取值范围,是基数排序的一个参数,如果原序列都是字母可以直接取128,如果原序列本身都是整数的话,则m可以取比最大的整数大1的值
//待排序的字符串放在r数组中,从r[0]到r[n-1]，长度为n
//为了方便比较大小,可以在字符串后面添加一个字符,这个字符没有在前面的字符中出现过,而且比前面的字符都要小
//同上,为了函数操作的方便,约定除r[n-1]外所有的r[i]都大于0,r[n-1]=0
//函数结束后,结果放在sa数组中,从sa[0]到sa[n-1]
void Suffix(int *r, int *sa, int n, int m)
{
    int i, j, k, *x = wa, *y = wb, *t;
    //对长度为1的字符串排序
    //一般来说,在字符串的题目中,r的最大值不会很大,所以这里使用了基数排序
    //如果r的最大值很大,那么把这段代码改成快速排序
    for(i = 0; i < m; ++i) ws_[i] = 0;
    for(i = 0; i < n; ++i) ws_[x[i] = r[i]]++;//统计字符的个数
    for(i = 1; i < m; ++i) ws_[i] += ws_[i - 1];//统计不大于字符i的字符个数
    for(i = n - 1; i >= 0; --i) sa[--ws_[x[i]]] = i;//计算字符排名
    //基数排序
    //x数组保存的值相当于是rank值
    for(j = 1, k = 1; k < n; j *= 2, m = k)
    {
        //j是当前字符串的长度,数组y保存的是对第二关键字排序的结果
        //第二关键字排序
        for(k = 0, i = n - j; i < n; ++i) y[k++] = i;//第二关键字为0的排在前面
        for(i = 0; i < n; ++i) if(sa[i] >= j) y[k++] = sa[i] - j;//长度为j的子串sa[i]应该是长度为2 * j的子串sa[i] - j的后缀（第二关键字）,对所有的长度为2 * j的子串根据第二关键字来排序
        for(i = 0; i < n; ++i) wv[i] = x[y[i]];//提取第一关键字
        //按第一关键字排序 (原理同对长度为1的字符串排序)
        for(i = 0; i < m; ++i) ws_[i] = 0;
        for(i = 0; i < n; ++i) ws_[wv[i]]++;
        for(i = 1; i < m; ++i) ws_[i] += ws_[i - 1];
        for(i = n - 1; i >= 0; --i) sa[--ws_[wv[i]]] = y[i];//按第一关键字,计算出了长度为2 * j的子串排名情况
        //此时数组x是长度为j的子串的排名情况,数组y仍是根据第二关键字排序后的结果
        //计算长度为2 * j的子串的排名情况,保存到数组x
        t = x;
        x = y;
        y = t;
        for(x[sa[0]] = 0, i = k = 1; i < n; ++i)
            x[sa[i]] = (y[sa[i - 1]] == y[sa[i]] && y[sa[i - 1] + j] == y[sa[i] + j]) ? k - 1 : k++;
        //若长度为2 * j的子串sa[i]与sa[i - 1]完全相同,则他们有相同的排名
    }
}
int Rank[MAXN], height[MAXN], sa[MAXN], r[MAXN];
void calheight(int *r,int *sa,int n)
{
    int i,j,k=0;
    for(i=1; i<=n; i++)Rank[sa[i]]=i;
    for(i=0; i<n; height[Rank[i++]]=k)
        for(k?k--:0,j=sa[Rank[i]-1]; r[i+k]==r[j+k]; k++);
}
int n,minnum[MAXN][17];
void RMQ()           //预处理  O(nlogn)
{
    int i,j;
    int m=(int)(log(n*1.0)/log(2.0));
    for(i=1;i<=n;i++)
        minnum[i][0]=height[i];
    for(j=1;j<=m;j++)
        for(i=1;i+(1<<j)-1<=n;i++)
            minnum[i][j]=min(minnum[i][j-1],minnum[i+(1<<(j-1))][j-1]);
}
int Ask_MIN(int a,int b)     //O(1)
{
    int k=int(log(b-a+1.0)/log(2.0));
    return min(minnum[a][k],minnum[b-(1<<k)+1][k]);
}
int calprefix(int a,int b)
{
    a=Rank[a],b=Rank[b];
    if(a>b)
        swap(a,b);
    return Ask_MIN(a+1,b);
}
char s[MAXN];
int q[MAXN];
int main()
{
    int i,j,k,ans,Max,cnt,p=1;
    bool flag;
    while(scanf("%s",s)&&s[0]!=‘#‘)
    {
        n=strlen(s);
        Max=0;
        for(i=0;s[i]!=‘\0‘;i++)
            r[i]=s[i]-‘a‘+1;
        r[i]=0;
        Suffix(r,sa,n+1,27);
        calheight(r,sa,n);
        RMQ();
        for(i=1;i<=n;i++)
        {
            for(j=0;j+i<n;j+=i)
            {
                ans=calprefix(j,j+i);
                k=j-(i-ans%i);
                ans=ans/i+1;
                if(k>=0&&calprefix(k,k+i)>=i)
                    ans++;
                //printf("L=%d,R=%d\n",i,ans);
                if(Max<ans)
                    Max=ans,cnt=0,q[cnt++]=i;
                else if(Max==ans&&i!=q[cnt-1])
                    q[cnt++]=i;
            }
        }
        for(flag=false,i=1;i<=n&&!flag;i++)
            for(j=0;j<cnt&&!flag;j++)
                if(calprefix(sa[i],sa[i]+q[j])>=q[j]*(Max-1))
                {
                    s[sa[i]+q[j]*Max]=‘\0‘;
                    flag=true;
                    printf("Case %d: %s\n",p++,s+sa[i]);
                }
    }
    return 0;
}