[BZOJ 1507][NOI 2003] Editor【块状链表】
Problem:
Description
很久很久以前，DOS3.x的程序员们开始对 EDLINEDLIN 感到厌倦。于是，人们开始纷纷改用自己写的文本编辑器。多年之后，出于偶然的机会，小明找到了当时的一个编辑软件。进行了一些简单的测试后，小明惊奇地发现：那个软件每秒能够进行上万次编辑操作（当然，你不能手工进行这样的测试）！于是，小明废寝忘食地想做一个同样的东西出来。你能帮助他吗？
为了明确目标，小明对“文本编辑器”做了一个抽象的定义:
- 文本：由 0 个或多个 ASCII 码在闭区间[32, 126]内的字符构成的序列。
- 光标：在一段文本中用于指示位置的标记，可以位于文本首部，文本尾部或文本的某两个字符之间。
- 文本编辑器：由一段文本和该文本中的一个光标组成的，支持如下操作的数据结构。
如果这段文本为空，我们就说这个文本编辑器是空的。
| 操作名称 | 输入文件中的格式 | 功能 |
|---|---|---|
| MOVE(k) | Move k | 将光标移动到第 k个字符之后，如果 k=0，将光标移到文本开头 |
| INSERT(n,s) | Insert n s | 在光标处插入长度为n的字符串s，光标位置不变，n ≥ 1 |
| DELETE(n) | Delete n | 删除光标后的n个字符，光标位置不变，n ≥ 1 |
| GET(n) | Get n | 输出光标后的n个字符，光标位置不变，n ≥ 1 |
| PREV() | Prev | 光标前移一个字符 |
| NEXT() | Next | 光标后移一个字符 |
你的任务是：
- 建立一个空的文本编辑器。
- 从输入文件中读入一些操作并执行。
- 对所有执行过的 GET 操作，将指定的内容写入输出文件。
Input
第一行是指令条数t，以下是需要执行的t个操作。
其中： 为了使输入文件便于阅读，Insert操作的字符串中可能会插入一些回车符，
请忽略掉它们（如果难以理解这句话，可以参考样例）。
除了回车符之外，输入文件的所有字符的ASCII码都在闭区间[32, 126]内。且行尾没有空格。
这里我们有如下假定：
- MOVE操作不超过50000个
- INSERT和DELETE操作的总个数不超过4000
- PREV和NEXT操作的总个数不超过200000。
- 所有INSERT插入的字符数之和不超过2M（1M=1024*1024）
- 正确的输出文件长度不超过3M字节。
- DELETE操作和GET操作执行时光标后必然有足够的字符。
- MOVE、PREV、NEXT操作必然不会试图把光标移动到非法位置。
- 输入文件没有错误。
对C++选手的提示：经测试，最大的测试数据使用fstream进行输入有可能会比使用stdio慢约1秒。
Output
每行依次对应输入文件中每条GET指令的输出。
Sample Input
15 Insert 26 abcdefghijklmnop qrstuv wxy Move 15 Delete 11 Move 5 Insert 1 ^ Next Insert 1 _ Next Next Insert 4 .\/. Get 4 Prev Insert 1 ^ Move 0 Get 22
Sample Output
.\/. abcde^_^f.\/.ghijklmno
Solution:
块状链表的模板题，基本涵盖了块状链表的所有操作。
块的期望大小 blsize 设为最长字符串长度 n 的 0.5 次方。
以下给出部分操作的思想：
- 维护 (maintain) 操作：
- 当块大小超过 2 * blsize 时，将其折半分裂
- 当相邻两块大小之和小于 2 * blsize 时，将其合并
- 插入 (Insert) 操作：
- O(n0.5) 找到光标所在块
- 在光标处将该块分裂，后半块记为 o
- 以期望大小给字符串分块并插入
- 链表重连，维护块 o 的大小
- 删除 (Delete) 操作：
- O(n0.5) 找到光标所在块
- 在光标处将该块分裂
- 从分裂出的后半块开始，找到被删除串右端点所在块
- 在右端点处将该块分裂，后半块记为 o
- 链表重连，维护块 o 的大小
Code: O(tn0.5+n) [11596K, 628MS]
#include<cstdio>
#include<cstdlib>
#include<cstring>
#include<cmath>
#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
const int blsize = 1448; // sqrt(1024 * 1024 * 2)
const int MAXSIZE = (blsize << 1) + 2;
int T, n, cs = 0, topbin = 0;
char opt[10], s[2100000];
inline void readstr(char str[], int len){
char *p = str;
while(p - str < len) gets(p), p += strlen(p);
}
struct Node{
char val[MAXSIZE];
int size;
Node *pre, *suc;
inline void clear() {size = 0, pre = suc = NULL;}
} pool[MAXSIZE], *bin[MAXSIZE];
inline Node* newNode(){
static int topp = 0;
Node *cur = topbin ? bin[--topbin] : &pool[topp++];
return cur->clear(), cur;
}
inline void delNode(Node *cur) {bin[topbin++] = cur;}
inline void split(Node *cur, int pos){
Node *o = newNode();
o->size = cur->size - pos, cur->size = pos;
o->suc = cur->suc, o->pre = cur, cur->suc = o;
if(o->suc) o->suc->pre = o;
memcpy(o->val, cur->val + cur->size, sizeof(char) * o->size);
}
inline void merge(Node *cur, Node *o){
memcpy(cur->val + cur->size, o->val, sizeof(char) * o->size);
cur->size += o->size;
cur->suc = o->suc;
if(cur->suc) cur->suc->pre = cur;
delNode(o);
}
inline void maintain(Node *cur){
if(cur->size >= blsize << 1) split(cur, cur->size >> 1);
else if(cur->pre && cur->pre->size + cur->size < blsize << 1) merge(cur->pre, cur);
else if(cur->suc && cur->size + cur->suc->size < blsize << 1) merge(cur, cur->suc);
}
inline void Insert(Node *cur, int pos, char *str, int len){
while(pos > cur->size) pos -= cur->size, cur = cur->suc;
split(cur, pos); Node *o = cur->suc;
for(register int i = 0; i < len; i++){
if(cur->size == blsize) cur->suc = newNode(), cur->suc->pre = cur, cur = cur->suc;
cur->val[cur->size++] = str[i];
}
cur->suc = o, o->pre = cur, maintain(o);
}
inline void Delete(Node *cur, int pos, int len){
while(pos > cur->size) pos -= cur->size, cur = cur->suc;
split(cur, pos); Node *o = cur->suc;
while(len > o->size) delNode(o), len -= o->size, o = o->suc;
split(o, len), delNode(o), o = o->suc;
cur->suc = o, o->pre = cur, maintain(o);
}
inline void Get(Node *cur, int pos, int len){
while(pos > cur->size) pos -= cur->size, cur = cur->suc;
while(len--){
if(pos == cur->size) cur = cur->suc, pos = 0;
putchar(cur->val[pos++]);
}
putchar('\n');
}
int main(){
scanf("%d", &T);
Node *head = newNode();
while(T--){
scanf("%s", opt);
if(opt[0] == 'M') scanf("%d", &cs); // Reset the cursor
else if(opt[0] == 'I') scanf("%d", &n), readstr(s, n), Insert(head, cs, s, n);
else if(opt[0] == 'D') scanf("%d", &n), Delete(head, cs, n);
else if(opt[0] == 'G') scanf("%d", &n), Get(head, cs, n);
else if(opt[0] == 'P') cs--; // Shift the cursor to left
else if(opt[0] == 'N') cs++; // Shift the cursor to right
}
return 0;
}
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