Z-функция. Префикс-функция

3 задачи
Число у задачи — рейтинг сложности, слово рядом — насколько она трудна по сравнению с другими задачами такого же типа. Шкалы задач с ответом и задач с кодом между собой не сравниваются. Рядом — счётчики попыток: успешные, неуспешные.
Егор Кубратов очень огорчен задачами с codeforces и олимпиады Иннополиса, поэтому теперь он сам придумывает задачи и сам же их решает. Сегодня он придумал следующую задачу:
 
“Тандемный префикс – это подстрока, образованная конкатенацией двух непустых, не обязательно одинаковых префиксов строки и не являющаяся префиксом строки*. Вам необходимо найти длиннейший тандемный префикс данной строки. Если вариантов несколько, выведите тот, вхождение которого самое раннее. Если тандемного префикса не существует, то выведите -1”
 
*Имеется в виду, что тандемный префикс не является подстрокой, начинающейся в первом символе строки. То есть по составу букв он может являться каким-то префиксом, но только если начинается не в первой позиции. Например, в строке “aaa” подстрока [2;3] является тандемным префиксом.
 
Входные данные
В первой строке дана строка, состоящая из строчных латинских букв. Длина строки не превышает 105.
 
Выходные данные
Выведите ответ, если он существует. Иначе выведите -1.
 
Ввод Вывод
abcabac aba

Подстроки abca и abcab являются конкатенациями двух префиксов, но они сами являются префиксами, что противоречит определению тандемного префикса, поэтому aba – единственный тандемный префикс данной строки.

(с) Курбатов Е., 2017

Коварный Локи напал на Землю, использовав Тессеракт для того, чтобы переместиться из Асгарда. Понимая ценность этого артефакта, он решает защитить его от использования кем-либо, кроме себя. Для этого он решает немного изменить его внутреннюю структуру так, чтобы только он знал, как её можно восстановить.

После внимательного исследования, внимание Локи привлекла цепочка маленьких кубиков внутри Тессеракта. Среди этих кубиков были крайне похожие друг на друга, что идеально подходило для небольшого, но важного для работы изменения Тессеракта. Проявив восхвалённую в легендах коварность, Локи, в надежде на невнимательность людей, решил внести два изменения таких, чтобы после каждого из них, артефакт выглядел бы таким же, как и раньше.

Всего цепочка, которую собирается менять Локи, состоит из \(n\) кубиков. Среди них есть похожие, на чём и собирается сыграть Локи. Он берёт какой-то отрезок кубиков в этой цепочке, вырывает его, разворачивает и вставляет обратно. При этом, он выбирает отрезок таким образом, чтобы внешне цепочка не изменилась. Затем он повторяет то же самое с другим отрезком, который содержал в себе первый, но не совпадал с ним. Очевидно, после этих двух операций цепочка уже не будет совпадать с исходной, и артефакт будет испорчен.

Чтобы оценить вероятность быть уличённым в порче Тессеракта, Локи решил выяснить, сколькими способами он мог выбрать первый отрезок.

Рассмотрим, к примеру, цепочку \(aabaa\), в которой одинаковыми буквами обозначены похожие кубики. Тогда настоящий Тессеракт содержит цепочку \(a_1a_2ba_3a_4\). Локи может, например, проделать следующую последовательность действий: \(a_1a_2ba_3a_4 \to a_2a_1ba_3a_4 \to a_4a_3ba_1a_2\). Внешне ничего не изменилось, однако цепочка уже другая.

Формат входных данных
В первой и единственной строке задана цепочка, состоящая из маленьких латинских букв, длиной не более \(100{\,}000\).

Формат выходных данных
Единственное число — количество различных первых действий Локи.

По рзелульаттам илссеовадний одонго анлигйсокго унвиертисета, не иеемт занчнеия, в кокам пряокде рсапожолены бкувы в солве. Галвоне, чотбы преавя и пслоендяя бквуы блыи на мсете. Осатьлыне бкувы мгоут селдовтаь в плоонм бсепордяке, все-рвано ткест чтаитсея без побрелм. Пичрионй эгото ялвятеся то, что мы чиатем не кдаужю бкуву по отдльенотси, а все солво цликеом.

Вдохновившись исследованием британских учёных о восприятии человеком текста, Вася решил, что современная письменность нуждается в серьёзном упрощении. В частности, в лексиконе Васи все слова состоят только из букв a, b и c. Кроме того, память у Васи плохая, поэтому Вася помнит лишь слова, которые содержат не более L букв.

Более того, с тех пор как наш юный друг пролил кофе на свой любимый ноутбук, он не утруждает себя нажатием клавиши пробел (объясняя это тем, что и отсутствие пробелов в тексте совершенно не мешает его пониманию). Однако остальные клавиши клавиатуры работают исправно, что позволяет Васе набирать все известные ему слова без единой орфографической ошибки.

Британские учёные очень заинтересовались исследованиями Васи. Они вступили с молодым учё- ным в активную переписку, однако, получив очередное Васино сообщение были несколько озадачены тем, что же он имел ввиду. Так как разобраться они так и не смогли, а очередное революционное открытие уже было проанонсировано в СМИ, они решили как-то оценить уровень гениальности автора. Для этого они решили понять, а из какого минимального количества слов может состоять словарный запас Василия?

Формат входных данных
В первой строке входных данных содержится целое число L — максимальная длина слова, кото- рое может содержаться в лексиконе Васи (1 <= L <= 10 000). В следующей строке содержится непустое сообщение, полученное учеными. Длина сообщения не превосходит 20 000 символов.

Формат выходных данных
В первой строке выведите единственное число K — минимальное количество слов, которые дол- жен знать Василий, чтобы написать данное сообщение. В следующих K строках выведите сами сло- ва, каждое из которых должно иметь длину не превосходящую L. В случае, если ответов несколько, разрешается выдать любой из них.

Пример
Ввод:
3
ababaabab

Вывод:
2
aba
ab

Замечание
В первом примере из условия одним из возможных способов проинтерпретировать Васино сооб- щение является: ab aba ab ab.
Поделиться
Класснуть