Alice和Bob知道,一个由空格、左括号、右括号组成的序列被称为括号序列。有一类特殊的括号序列被称为“合法括号序列”。已经知道:
(1)“()”是合法的括号序列,空串是合法的括号序列。
(2)如果S1是合法的括号序列,S2是合法的括号序列,则S1与S2拼接起来的序列S1+S2也是合法的括号序列。
(3)如果S是合法的括号序列,在其左右分别插入一个左括号和一个右括号所得到的字符串“(”+S1+“)”也是合法的括号序列。
(4)如果S是合法的括号序列,在S的任何位置(包括头尾位置)插入一个空格,得到的序列也是合法的括号序列。
现在,Alice希望知道:对于某个已知的有限状态自动机中的状态s与t,存在多少以s为起点,t为终点的长度为k的合法括号序列。
所谓有限状态自动机,又可以被认为是一个有向图G,由n个结点组成,每一个结点表示一个状态,且存在三类以此为起点出去的有向边,对于每一个状态(或结点)来说其出去的同一类有向边将指向同样的状态(或结点)。三类有向边分别代表三种符号:左括号“(”,右括号“)”和空格。
这里,我们将状态(或结点)从0开始编号。对于第i个状态,用dfa[i][0],dfa[i][1],dfa[i][2]分别表示从i出发,代表了左括号、右括号和空格的那一类边指向的状态(或结点),再用dfa2[i][0],dfa2[i][1],dfa2[i][2]表示每一类边的个数。
对于一条从s出发到t结束的路径,满足长度为k且路径经过的边对应的符号组成了一组合法的括号匹配,则称作“满足[G,s,t,k]的合法括号序列”。
现在,Alice为Bob提供了自动机G,并提出Q组询问。对于每一组询问,Alice会给出s、t和k,她希望Bob可以告诉她满足[G,s,t,k]的合法括号序列有多少组。她只需要知道答案除以47后的余数。