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Dynamic and Internal Longest Common Substring

delete2020-07-15
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DOI:10.1007/s00453-020-00744-0delete
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摘要

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摘要给定两个字符串 S 和 T,长度均不超过 n,最长公共子串(LCS)问题是寻找 S 和 T 共有的最长子串。这是计算机科学中的一个经典问题,存在一个 $$\mathcal {O}(n)$$ O ( n ) 时间复杂度的解决方案。在完全动态设置下,允许对两个字符串中的任意一个进行编辑操作,问题是在每次编辑后寻找LCS。我们提出了首个完全动态LCS问题的解决方案,其每次编辑操作的时间复杂度为 n 的次线性时间。具体来说,我们展示了如何在经过 $$\tilde{\mathcal {O}}(n^{2/3})$$ O ~ ( n 2 / 3 ) 时间后,每次编辑操作后寻找LCS,且经过了 $$\tilde{\mathcal {O}}(n)$$ O ~ ( n ) 时间和空间的预处理。这一研究方向最近由Amir等人 [SPIRE 2017] 在一个受限的动态变体中首次提出。更具体地说,作者提出了一种大小为 $$\tilde{\mathcal {O}}(n)$$ O ~ ( n ) 的数据结构,在单次编辑操作(随后撤销)后返回两个字符串的LCS,时间复杂度为 $$\tilde{\mathcal {O}}(1)$$ O ~ ( 1 ) 。在CPM 2018上,三篇论文(Abedin等人、Funakoshi等人、Urabe等人)研究了字符串问题的类似受限动态变体;具体来说,在单次编辑操作后计算字符串的最长回文和Lyndon分解。我们也为这两个问题开发了动态次线性时间算法。我们还考虑了内部LCS查询,即返回 S 和 T 的子串对的LCS的查询。我们表明,在一般情况下回答此类查询是困难的,并针对几种受限情况提出了高效的数据结构。
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