字符串哈希模板+例题

it2026-08-25  5

模板

核心思想:将字符串看成P进制数,P的经验值是13113331,取这两个值的冲突概率低 小技巧:取模的数用2^64,这样直接用unsigned long long存储,溢出的结果就是取模的结果 typedef unsigned long long ULL; ULL h[N], p[N]; // h[k]存储字符串前k个字母的哈希值, p[k]存储 P^k mod 2^64 // 初始化 p[0] = 1; for (int i = 1; i <= n; i ++ ) { h[i] = h[i - 1] * P + str[i]; p[i] = p[i - 1] * P; } // 计算子串 str[l ~ r] 的哈希值 ULL get(int l, int r) { return h[r] - h[l - 1] * p[r - l + 1]; }

兔子与兔子

题目描述

很久很久以前,森林里住着一群兔子。 有一天,兔子们想要研究自己的 DNA 序列。 我们首先选取一个好长好长的 DNA 序列(小兔子是外星生物,DNA 序列可能包含 26 个小写英文字母)。 然后我们每次选择两个区间,询问如果用两个区间里的 DNA 序列分别生产出来两只兔子,这两个兔子是否一模一样。 注意两个兔子一模一样只可能是他们的 DNA 序列一模一样。 输入格式 第一行输入一个 DNA 字符串 S。 第二行一个数字 m,表示 m 次询问。 接下来 m 行,每行四个数字 l1,r1,l2,r2,分别表示此次询问的两个区间,注意字符串的位置从1开始编号。 输出格式 对于每次询问,输出一行表示结果。 如果两只兔子完全相同输出 Yes,否则输出 No(注意大小写)。 数据范围 1≤length(S),m≤1000000 输入样例: aabbaabb 3 1 3 5 7 1 3 6 8 1 2 1 2 输出样例: Yes No Yes

题解

模板题,套用上面的模板即可

代码

#include <iostream> #include <cstring> using namespace std; typedef unsigned long long ULL; const int N = 1000010, base = 131; int h[N], p[N]; char str[N]; int get(int l, int r) { return h[r] - h[l - 1] * p[r - l + 1]; } int main() { scanf("%s", str + 1); int n = strlen(str + 1); p[0] = 1; for(int i = 1; i <= n; i++) { h[i] = h[i - 1] * base + str[i] - 'a' + 1; p[i] = p[i - 1] * base; } int m; scanf("%d", &m); while(m--) { int l1, r1, l2, r2; scanf("%d%d%d%d" , &l1, &r1, &l2, &r2); if(get(l1, r1) == get(l2, r2)) puts("Yes"); else puts("No"); } return 0; }

回文子串的最大长度

题目描述

如果一个字符串正着读和倒着读是一样的,则称它是回文的。 给定一个长度为N的字符串S,求他的最长回文子串的长度是多少。 输入格式 输入将包含最多30个测试用例,每个测试用例占一行,以最多1000000个小写字符的形式给出。 输入以一个以字符串“END”(不包括引号)开头的行表示输入终止。 输出格式 对于输入中的每个测试用例,输出测试用例编号和最大回文子串的长度(参考样例格式)。 每个输出占一行。 输入样例: abcbabcbabcba abacacbaaaab END 输出样例: Case 1: 13 Case 2: 6

题解

套用字符串哈希算法。算出正序,逆序哈希。枚举中点,然后二分半径。技巧:在字符之间插入一个#,这样字符串长度就变成了偶数,但要注意的是:算原来字符长度的时候 要判断第一个字符是什么,如果不是#,这样字符长度就是半径+1,否则就是半径。

代码

#include <iostream> #include <cstring> #include <algorithm> using namespace std; typedef unsigned long long ULL; const int N = 2000010, base = 131; char str[N]; ULL hl[N], hr[N], p[N]; ULL get(ULL h[], int l, int r) { return h[r] - h[l - 1] * p[r - l + 1]; } int main() { int T = 1; while(scanf("%s", str + 1), strcmp(str + 1, "END")) { int n = strlen(str + 1); for(int i = 2 * n; i ; i -= 2) //在字符之间插入一个其他字符 { str[i] = str[i / 2]; str[i - 1] = 'a' + 26; } n = n * 2; //注意要更新n p[0] = 1; for(int i = 1, j = n; i <= n; i++, j--) { hl[i] = hl[i - 1] * base + str[i] -'a' + 1; hr[i] = hr[i - 1] * base + str[j] -'a' + 1; p[i] = p[i - 1] * base; } int res = 0; for(int i = 1; i <= n; i++) //枚举中点 { int l = 0, r = min(i - 1, n - i); while(l < r) //二分半径 { int mid = l + r + 1 >> 1; //算hr[]的时候要注意下标对应 if(get(hl, i - mid, i - 1) != get(hr, n - (i + mid) + 1, n - (i + 1) + 1)) r = mid - 1; else l = mid; } if(str[i - l] <= 'z') res = max(res, l + 1); else res = max(res, l); } printf("Case %d: %d\n", T++, res); } return 0; }

后缀数组

题目描述

后缀数组 (SA) 是一种重要的数据结构,通常使用倍增或者DC3算法实现,这超出了我们的讨论范围。 在本题中,我们希望使用快排、Hash与二分实现一个简单的O(nlog2n)的后缀数组求法。 详细地说,给定一个长度为 n 的字符串S(下标 0~n-1),我们可以用整数 k(0≤k<n) 表示字符串S的后缀 S(k~n-1)。 把字符串S的所有后缀按照字典序排列,排名为 i 的后缀记为 SA[i]。 额外地,我们考虑排名为 i 的后缀与排名为 i-1 的后缀,把二者的最长公共前缀的长度记为 Height[i]。 我们的任务就是求出SA与Height这两个数组。 输入格式 输入一个字符串,其长度不超过30万。 字符串由小写字母构成。 输出格式 第一行为数组SA,相邻两个整数用1个空格隔开。 第二行为数组Height,相邻两个整数用1个空格隔开,我们规定Height[1]=0。 输入样例: ponoiiipoi 输出样例: 9 4 5 6 2 8 3 1 7 0 0 1 2 1 0 0 2 1 0 2

题解

先想出朴素做法:用一个下标表示字符串后缀的开头。然后使用快排对这些后缀排序。 比较函数:挨个字符比较。求两个字符串的最长公共前缀长度,可以用字符串哈希的做法。即二分枚举最大长度,如何判断 这两个字符串是相同的呢?可以求出在这个长度下的字符串哈希值,通过比较哈希值,判断在这两个字符串是不是相同的字符串。优化比较函数:可以先求出两个后缀的最大公共长度,然后比较最大公共长度后一个字符的大小即可。

代码

#include <iostream> #include <algorithm> #include <cstring> #include <limits.h> using namespace std; typedef unsigned long long ULL; const int N = 300010, base = 131; char str[N]; int sa[N]; ULL h[N], p[N]; int n; ULL get(int l, int r) { return h[r] - h[l - 1] * p[r - l + 1]; } //二分获取最大公共长度 int get_max_common_prefix(int a, int b) { int l = 0, r = min(n - a + 1, n - b + 1); while(l < r) { int mid = l + r + 1>> 1; if(get(a, a + mid - 1) != get(b, b + mid - 1)) r = mid - 1; else l = mid; } return l; } //比较函数 bool cmp(int a, int b) { int l = get_max_common_prefix(a, b); int av = str[a + l]; int bv = str[b + l]; return av < bv; } int main() { scanf("%s", str + 1); n = strlen(str + 1); p[0] = 1; for(int i = 1; i <= n; i++) { h[i] = h[i - 1] * base + str[i] - 'a' + 1; p[i] = p[i - 1] * base; sa[i] = i; } sort(sa + 1, sa + n + 1, cmp); //排索引 for(int i = 1; i <= n; i++) printf("%d ", sa[i] - 1); puts(""); for(int i = 1; i <= n; i++) { if(i == 1) printf("0 "); else printf("%d ", get_max_common_prefix(sa[i - 1], sa[i])); } puts(" "); return 0; }
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