[BZOJ 1507][NOI 2003] Editor【块状链表】

  • 2018-03-02
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Problem:

Time Limit: 5 Sec    Memory Limit: 162 MB

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
    • 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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