//给你一个字符串 s ，考虑其所有 重复子串 ：即，s 的连续子串，在 s 中出现 2 次或更多次。这些出现之间可能存在重叠。 
//
// 返回 任意一个 可能具有最长长度的重复子串。如果 s 不含重复子串，那么答案为 "" 。 
//
// 
//
// 示例 1： 
//
// 
//输入：s = "banana"
//输出："ana"
// 
//
// 示例 2： 
//
// 
//输入：s = "abcd"
//输出：""
// 
//
// 
//
// 提示： 
//
// 
// 2 <= s.length <= 3 * 10⁴ 
// s 由小写英文字母组成 
// 
// Related Topics 字符串 二分查找 后缀数组 滑动窗口 哈希函数 滚动哈希 👍 193 👎 0

package leetcode.editor.cn;

import java.util.HashSet;
import java.util.Random;
import java.util.Set;

//Java：1044:最长重复子串
public class LongestDuplicateSubstring{
    public static void main(String[] args) {
        Solution solution = new LongestDuplicateSubstring().new Solution();
        // TO TEST
    }
    //leetcode submit region begin(Prohibit modification and deletion)
    class Solution {
        public String longestDupSubstring(String s) {
            Random random = new Random();
            // 生成两个进制
            int a1 = random.nextInt(75) + 26;
            int a2 = random.nextInt(75) + 26;
            // 生成两个模
            int mod1 = random.nextInt(Integer.MAX_VALUE - 1000000007 + 1) + 1000000007;
            int mod2 = random.nextInt(Integer.MAX_VALUE - 1000000007 + 1) + 1000000007;
            int n = s.length();
            // 先对所有字符进行编码
            int[] arr = new int[n];
            for (int i = 0; i < n; ++i) {
                arr[i] = s.charAt(i) - 'a';
            }
            // 二分查找的范围是[1, n-1]
            int l = 1, r = n - 1;
            int length = 0, start = -1;
            while (l <= r) {
                int m = l + (r - l + 1) / 2;
                int idx = check(arr, m, a1, a2, mod1, mod2);
                if (idx != -1) {
                    // 有重复子串，移动左边界
                    l = m + 1;
                    length = m;
                    start = idx;
                } else {
                    // 无重复子串，移动右边界
                    r = m - 1;
                }
            }
            return start != -1 ? s.substring(start, start + length) : "";
        }

        public int check(int[] arr, int m, int a1, int a2, int mod1, int mod2) {
            int n = arr.length;
            long aL1 = pow(a1, m, mod1);
            long aL2 = pow(a2, m, mod2);
            long h1 = 0, h2 = 0;
            for (int i = 0; i < m; ++i) {
                h1 = (h1 * a1 % mod1 + arr[i]) % mod1;
                h2 = (h2 * a2 % mod2 + arr[i]) % mod2;
                if (h1 < 0) {
                    h1 += mod1;
                }
                if (h2 < 0) {
                    h2 += mod2;
                }
            }
            // 存储一个编码组合是否出现过
            Set<Long> seen = new HashSet<Long>();
            seen.add(h1 * mod2 + h2);
            for (int start = 1; start <= n - m; ++start) {
                h1 = (h1 * a1 % mod1 - arr[start - 1] * aL1 % mod1 + arr[start + m - 1]) % mod1;
                h2 = (h2 * a2 % mod2 - arr[start - 1] * aL2 % mod2 + arr[start + m - 1]) % mod2;
                if (h1 < 0) {
                    h1 += mod1;
                }
                if (h2 < 0) {
                    h2 += mod2;
                }

                long num = h1 * mod2 + h2;
                // 如果重复，则返回重复串的起点
                if (!seen.add(num)) {
                    return start;
                }
            }
            // 没有重复，则返回-1
            return -1;
        }

        public long pow(int a, int m, int mod) {
            long ans = 1;
            long contribute = a;
            while (m > 0) {
                if (m % 2 == 1) {
                    ans = ans * contribute % mod;
                    if (ans < 0) {
                        ans += mod;
                    }
                }
                contribute = contribute * contribute % mod;
                if (contribute < 0) {
                    contribute += mod;
                }
                m /= 2;
            }
            return ans;
        }
    }

//leetcode submit region end(Prohibit modification and deletion)

}