সাফিক্স ট্রি। উক্কোনেনের অ্যালগরিদম#
এই নিবন্ধটি একটি স্টাব এবং এতে কোনো বিবরণ নেই। অ্যালগরিদমের বিবরণের জন্য, অন্যান্য উৎস দেখুন, যেমন Dan Gusfield রচিত Algorithms on Strings, Trees, and Sequences।
এই অ্যালগরিদমটি $n$ দৈর্ঘ্যের একটি প্রদত্ত স্ট্রিং $s$-এর জন্য $O(n\log(k))$) সময়ে একটি সাফিক্স ট্রি তৈরি করে, যেখানে $k$ হলো বর্ণমালার আকার (যদি $k$-কে ধ্রুবক ধরা হয়, তাহলে অ্যাসিম্পটোটিক আচরণ লিনিয়ার)।
অ্যালগরিদমে ইনপুট হলো স্ট্রিং $s$ এবং এর দৈর্ঘ্য $n$, যেগুলো গ্লোবাল ভেরিয়েবল হিসেবে পাস করা হয়।
মূল ফাংশন build_tree একটি সাফিক্স ট্রি তৈরি করে। এটি node স্ট্রাকচারের একটি অ্যারে হিসেবে সংরক্ষিত হয়, যেখানে node[0] হলো ট্রির রুট।
কোড সরলীকরণের জন্য, এজগুলো একই স্ট্রাকচারে সংরক্ষিত হয়: প্রতিটি ভার্টেক্সের জন্য এর node স্ট্রাকচারে এটি এবং এর প্যারেন্টের মধ্যের এজ সম্পর্কিত তথ্য সংরক্ষিত থাকে। সামগ্রিকভাবে প্রতিটি node নিম্নলিখিত তথ্য সংরক্ষণ করে:
(l, r)- সাবস্ট্রিংs[l..r-1]-এর বাম ও ডান সীমানা যা এই নোডে যাওয়ার এজের সাথে সম্পর্কিত,par- প্যারেন্ট নোড,link- সাফিক্স লিংক,next- এই নোড থেকে বের হওয়া এজগুলোর তালিকা।
string s;
int n;
struct node {
int l, r, par, link;
map<char,int> next;
node (int l=0, int r=0, int par=-1)
: l(l), r(r), par(par), link(-1) {}
int len() { return r - l; }
int &get (char c) {
if (!next.count(c)) next[c] = -1;
return next[c];
}
};
node t[MAXN];
int sz;
struct state {
int v, pos;
state (int v, int pos) : v(v), pos(pos) {}
};
state ptr (0, 0);
state go (state st, int l, int r) {
while (l < r)
if (st.pos == t[st.v].len()) {
st = state (t[st.v].get( s[l] ), 0);
if (st.v == -1) return st;
}
else {
if (s[ t[st.v].l + st.pos ] != s[l])
return state (-1, -1);
if (r-l < t[st.v].len() - st.pos)
return state (st.v, st.pos + r-l);
l += t[st.v].len() - st.pos;
st.pos = t[st.v].len();
}
return st;
}
int split (state st) {
if (st.pos == t[st.v].len())
return st.v;
if (st.pos == 0)
return t[st.v].par;
node v = t[st.v];
int id = sz++;
t[id] = node (v.l, v.l+st.pos, v.par);
t[v.par].get( s[v.l] ) = id;
t[id].get( s[v.l+st.pos] ) = st.v;
t[st.v].par = id;
t[st.v].l += st.pos;
return id;
}
int get_link (int v) {
if (t[v].link != -1) return t[v].link;
if (t[v].par == -1) return 0;
int to = get_link (t[v].par);
return t[v].link = split (go (state(to,t[to].len()), t[v].l + (t[v].par==0), t[v].r));
}
void tree_extend (int pos) {
for(;;) {
state nptr = go (ptr, pos, pos+1);
if (nptr.v != -1) {
ptr = nptr;
return;
}
int mid = split (ptr);
int leaf = sz++;
t[leaf] = node (pos, n, mid);
t[mid].get( s[pos] ) = leaf;
ptr.v = get_link (mid);
ptr.pos = t[ptr.v].len();
if (!mid) break;
}
}
void build_tree() {
sz = 1;
for (int i=0; i<n; ++i)
tree_extend (i);
}সংকুচিত ইমপ্লিমেন্টেশন#
এই সংকুচিত ইমপ্লিমেন্টেশনটি freopen প্রস্তাব করেছেন।
const int N=1000000,INF=1000000000;
string a;
int t[N][26],l[N],r[N],p[N],s[N],tv,tp,ts,la;
void ukkadd (int c) {
suff:;
if (r[tv]<tp) {
if (t[tv][c]==-1) { t[tv][c]=ts; l[ts]=la;
p[ts++]=tv; tv=s[tv]; tp=r[tv]+1; goto suff; }
tv=t[tv][c]; tp=l[tv];
}
if (tp==-1 || c==a[tp]-'a') tp++; else {
l[ts+1]=la; p[ts+1]=ts;
l[ts]=l[tv]; r[ts]=tp-1; p[ts]=p[tv]; t[ts][c]=ts+1; t[ts][a[tp]-'a']=tv;
l[tv]=tp; p[tv]=ts; t[p[ts]][a[l[ts]]-'a']=ts; ts+=2;
tv=s[p[ts-2]]; tp=l[ts-2];
while (tp<=r[ts-2]) { tv=t[tv][a[tp]-'a']; tp+=r[tv]-l[tv]+1;}
if (tp==r[ts-2]+1) s[ts-2]=tv; else s[ts-2]=ts;
tp=r[tv]-(tp-r[ts-2])+2; goto suff;
}
}
void build() {
ts=2;
tv=0;
tp=0;
fill(r,r+N,(int)a.size()-1);
s[0]=1;
l[0]=-1;
r[0]=-1;
l[1]=-1;
r[1]=-1;
memset (t, -1, sizeof t);
fill(t[1],t[1]+26,0);
for (la=0; la<(int)a.size(); ++la)
ukkadd (a[la]-'a');
}কমেন্টসহ একই কোড:
const int N=1000000, // সাফিক্স ট্রিতে সর্বোচ্চ সম্ভাব্য নোড সংখ্যা
INF=1000000000; // অসীম ধ্রুবক
string a; // ইনপুট স্ট্রিং যার জন্য সাফিক্স ট্রি তৈরি হচ্ছে
int t[N][26], // ট্রানজিশনের অ্যারে (স্টেট, অক্ষর)
l[N], // বাম...
r[N], // ...এবং ডান সীমানা, a-এর সাবস্ট্রিং-এর যা ইনকামিং এজের সাথে সম্পর্কিত
p[N], // নোডের প্যারেন্ট
s[N], // সাফিক্স লিংক
tv, // বর্তমান সাফিক্সের নোড (যদি আমরা এজের মাঝে থাকি, এজের নিচের নোড)
tp, // স্ট্রিং-এ অবস্থান যা এজের উপর অবস্থানের সাথে সম্পর্কিত (l[tv] এবং r[tv]-এর মধ্যে, সহ)
ts, // নোডের সংখ্যা
la; // স্ট্রিং-এ বর্তমান অক্ষর
void ukkadd(int c) { // ট্রিতে অক্ষর s যোগ করুন
suff:; // প্রতিটি সাফিক্সে ট্রানজিশনের পর আমরা এখানে ফিরে আসব (এবং আবার অক্ষর যোগ করব)
if (r[tv]<tp) { // আমরা এখনও বর্তমান এজের সীমানার মধ্যে আছি কিনা পরীক্ষা করুন
// যদি না থাকি, পরবর্তী এজ খুঁজুন। যদি এটি না থাকে, একটি লিফ তৈরি করুন এবং ট্রিতে যোগ করুন
if (t[tv][c]==-1) {t[tv][c]=ts;l[ts]=la;p[ts++]=tv;tv=s[tv];tp=r[tv]+1;goto suff;}
tv=t[tv][c];tp=l[tv];
} // অন্যথায় শুধু পরবর্তী এজে এগিয়ে যান
if (tp==-1 || c==a[tp]-'a')
tp++; // যদি এজের অক্ষর c-এর সমান হয়, সেই এজে নেমে যান
else {
// অন্যথায় এজটিকে দুইভাগে ভাগ করুন, মাঝে ts নোড রেখে
l[ts]=l[tv];r[ts]=tp-1;p[ts]=p[tv];t[ts][a[tp]-'a']=tv;
// লিফ ts+1 যোগ করুন। এটি c-এর মাধ্যমে ট্রানজিশনের সাথে সম্পর্কিত।
t[ts][c]=ts+1;l[ts+1]=la;p[ts+1]=ts;
// বর্তমান নোডের তথ্য আপডেট করুন - ts-কে tv-এর প্যারেন্ট হিসেবে চিহ্নিত করতে ভুলবেন না
l[tv]=tp;p[tv]=ts;t[p[ts]][a[l[ts]]-'a']=ts;ts+=2;
// নামার জন্য প্রস্তুতি
// tp চিহ্নিত করবে আমরা বর্তমান সাফিক্সে কোথায় আছি
tv=s[p[ts-2]];tp=l[ts-2];
// যতক্ষণ বর্তমান সাফিক্স শেষ না হয়, নামতে থাকুন
while (tp<=r[ts-2]) {tv=t[tv][a[tp]-'a'];tp+=r[tv]-l[tv]+1;}
// যদি আমরা একটি নোডে থাকি, এতে একটি সাফিক্স লিংক যোগ করুন, অন্যথায় ts-এ লিংক যোগ করুন
// (আমরা পরবর্তী ইটারেশনে ts তৈরি করব)।
if (tp==r[ts-2]+1) s[ts-2]=tv; else s[ts-2]=ts;
// নতুন এজে tp যোগ করুন এবং সাফিক্সে অক্ষর যোগ করতে ফিরে যান
tp=r[tv]-(tp-r[ts-2])+2;goto suff;
}
}
void build() {
ts=2;
tv=0;
tp=0;
fill(r,r+N,(int)a.size()-1);
// ট্রির রুটের জন্য ডেটা ইনিশিয়ালাইজ করুন
s[0]=1;
l[0]=-1;
r[0]=-1;
l[1]=-1;
r[1]=-1;
memset (t, -1, sizeof t);
fill(t[1],t[1]+26,0);
// ট্রিতে টেক্সট যোগ করুন, অক্ষরে অক্ষরে
for (la=0; la<(int)a.size(); ++la)
ukkadd (a[la]-'a');
}