1
  2
  3
  4
  5
  6
  7
  8
  9
 10
 11
 12
 13
 14
 15
 16
 17
 18
 19
 20
 21
 22
 23
 24
 25
 26
 27
 28
 29
 30
 31
 32
 33
 34
 35
 36
 37
 38
 39
 40
 41
 42
 43
 44
 45
 46
 47
 48
 49
 50
 51
 52
 53
 54
 55
 56
 57
 58
 59
 60
 61
 62
 63
 64
 65
 66
 67
 68
 69
 70
 71
 72
 73
 74
 75
 76
 77
 78
 79
 80
 81
 82
 83
 84
 85
 86
 87
 88
 89
 90
 91
 92
 93
 94
 95
 96
 97
 98
 99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<limits.h>
#include<algorithm>
#include<memory.h>
#include<string.h>
#include<stdint.h>

#ifndef DEBUG
#define NDEBUG
#endif
#include<assert.h>

#ifdef DEBUG
#define log(format, ...)     fprintf(stderr, format "\n", ##__VA_ARGS__)
#define ifdebug(x)           x
#else
#define log(...)
#define ifdebug(x)
#endif

using namespace std;

int n,m;

/**
 * Pomocnicza klasa zapamiętująca informacje o kodach dwó i jedno znakowych (b==0) - odległość od kodu 1
 */
class Memory {
public:
    int* data;
public:
    Memory() {
        data=(int*)malloc(sizeof(int)*512*512); // mapa 512x512
        for(int i=0;i<512*512;++i) data[i]=INT_MIN;   // czyścimy - nie odwiedzone/używane
    }

    inline int get(int a, int b) {
        assert(a>0 && a<=n);
        assert(b>=0 && b<=n);
        return data[(a<<9)+b];
    }

    inline void set(int a, int b, int val) {
        assert(a>0 && a<=n);
        assert(b>=0 && b<=n);
        data[(a<<9)+b]=val;
    }
};

/**
 * Klasa, która działa jak kolejka, tylko ma stałą pamięć zgodną z maximum zadania
 */
class Queue {
private:
    int* data;
    int start;
    int end;
public:
    Queue() {
        data=(int*)malloc(sizeof(int)*501*501);
    }

    void reset() {
        start=0;
        end=0;
    }

    inline bool isEmpty() { return start==end; }

    inline void push_back(int v) {
        assert(end<501*501);
        data[end++]=v;
    }

    inline int pop_back() {
        assert(start<end);
        return data[start++];
    }
};

class Prod;

int minDepth=INT_MAX;        //!< Dotychczasowe miniumum
Prod* prod;
Memory mem;
Queue queue;

class Code {
public:
    int data[1000];     // na stosie, aby nie było dodatkowych alokacji
    int len;
public:
    Code() {
        len=0;
    }

    inline void add(int p) {
        assert(len<1000);
        data[len++]=p;
    }

    inline bool cmp(int pos, int* pat, int size) {
        assert(pos+size<=len);
        return memcmp(data+pos, pat, sizeof(int)*size)==0;
    }

    inline void remove() {
        assert(len>0);
        --len;
    }

#ifdef DEBUG
    void print() {
        for(int i=0;i<len;++i) fprintf(stderr, "%d ",data[i]);
    }
#endif
};

class Prod {
public:
    int len;
    int* data;
    uint32_t containsMap[32];       //!< Mapa z bitami oznaczającymi czy dana wartość znajduje się gdzieś w ciągu produkcji
public:
    inline bool contains(int val) {
        assert(val>0 && val<=n);
        assert((val>>5)<32);
        return containsMap[val>>5] & ((uint32_t)1<<(val&31));
    }

    void init() {
        assert(len>0 && len<=1000);
        for(int i=0;i<32;++i) containsMap[i]=0;
        for(int i=0;i<len;++i) {
            int v=data[i];
            containsMap[v>>5]|=(uint32_t)1<<(v&31);
        }
#ifdef DEBUG
        for(int i=1;i<=n;++i) {
            bool exists=false;
            for(int j=0;j<len;++j) {
                if(data[j]==i) {
                    exists=true;
                    break;
                }
            }
            assert(exists==contains(i));
        }
#endif // DEBUG
    }

    inline bool cmp(int pos, int* pat, int size) {
        assert(pos+size<=len);
        return memcmp(data+pos, pat, sizeof(int)*size)==0;
    }

    inline int* suffix(int size) {
        assert(size<=len);
        return data+(len-size);
    }

    inline int last(int nr) {
        assert(nr>=0);
        assert(nr<len);
        return data[len-nr-1];
    }


#ifdef DEBUG
    void print() {
        for(int i=0;i<len;++i) fprintf(stderr, "%d ",data[i]);
    }
#endif
};

/**
 * Funkcja obliczająca odległość od kodu 1 dla kodów o długości 1 i 2.
 * Na koniec w obiekcie mem są wszystkie odległości od kodu 1 dla kodów o długośći 1 i 2.
 */
void preCalc() {
    queue.reset();
    queue.push_back(1<<9);
    mem.set(1,0,0);    // kod 1 jest w odległości 0 od celu, bo to cel
    while(!queue.isEmpty()) {
        int code=queue.pop_back();
        int c1=code>>9;
        int c2=code&511;
        int dist=mem.get(c1,c2);
        if(c2==0) { // jeżeli kod jest pojedyńczy, to idzemy wszystkimi produkatmi jego i dodajemy do kolejki
            Prod* p=&prod[c1];
            for(int i=0;i<p->len;++i) { // dodajemy wszystki produkcje
                int p1=p->data[i];
                if(mem.get(p1,0)!=INT_MIN) continue;    // już odwiedzony
                mem.set(p1,0,dist+1);   // do odwiedzenia
                queue.push_back(p1<<9);
            }
            // wszystkie 2-produkcje
            for(int i=0;i<p->len-1;++i) {
                int p1=p->data[i];
                int p2=p->data[i+1];
                if(mem.get(p1,p2)!=INT_MIN) continue;   // już odwiedzone
                mem.set(p1,p2,dist+1);  // do odwiedzenia
                queue.push_back(p1<<9 | p2);
            }
        } else {    // kod podwójny
            // z kodu podwójnego można dojść tylko do kodu, który jest końcem pierwszego i początkiem drugiego
            Prod* t1=&prod[c1];
            Prod* t2=&prod[c2];
            int p1=t1->data[t1->len-1];
            int p2=t2->data[0];
            if(mem.get(p1,p2)==INT_MIN) {
                mem.set(p1,p2,dist+1);
                queue.push_back(p1<<9 | p2);
            }
        }
    }
}

void revert(Code& c, int depth);

/**
 * Funkcja szukająca dalszych części.
 */
void revert(Code& c, int depth, Code& rev, int pos) {
    assert(pos>0);
    if(pos==c.len) {    // gdy odwrócono cały kod
        // więc idziemy o poziom wyżej
        assert(rev.len<(c.len+1/2)+1);
        revert(rev, depth+1);
        return;
    }

    for(int i=1;i<=n;++i) {     // Tutaj mamy max 1000 porównań, bo tyle jest sumaryczna długość produkcji
        Prod* p=&prod[i];
        int l=min(p->len,c.len-pos);    // cała produkcja lub jej prefix jeżeli koniec kodu
        if(c.cmp(pos, p->data, l)) {    // pasująca produkcja
            rev.add(i);
            revert(c, depth, rev, pos+l);
            if(depth+1>=minDepth) return;     // jeżeli w międzyczasie udało znaleźć się miniumum i jest ono na tym poziomie (+1), to nie ma sensu szukać dalej, bo lepiej nie będzie
            rev.remove();
        }
    }
}

/**
 * Szukająca początku kodu poprzez sprawdzenie wszystkich możliwych kombinacji produkcji
 * które w efekcie produkują zadany kod.
 * Założenie jest takie, że kody wygenerowane przez tą funkcję są za każdym razem mniejsze.
 * Wygenerowany kod nie może być większy niż (c.len+1/2)+2
 * Funckja działa na kodach >2. Dla małych kodów jest pomocnicza metoda, ktora obsługuje cykle.
 */
void revert(Code& c, int depth) {
    assert(c.len>0 && c.len<=1000);
    if(c.len<=2) {  // dla tych kodów wyniki są już obliczone
        int c1=c.data[0];
        int c2=c.len==2?c.data[1]:0;
        int res=mem.get(c1,c2);
        if(res>=0) {    // gdy jest droga do kodu 1, to jest to bo jest ona najkrótsza
            if(depth+res<minDepth) {
                minDepth=res+depth;
            }
        }
        return;
    }

    Code rev;
    //log("[%d] Processing code of %d length", depth,c.len);
    //ifdebug(c.print(); log("");)
    for(int i=1;i<=n;++i) {
        Prod* p=&prod[i];
        if(p->len>c.len) {  // opcja, gdy kod zawiera się w produkcji w całości p->len==c->len zostanie sprawdzone jak pełny sufix
            int l=p->len-c.len;
            for(int j=0;j<l;++j) {
                if(p->cmp(j,c.data,c.len)) { // cały kod zawiera się w produkcji
                    //log("[%d]  Found production (%d) that contains code at pos %d",depth, i, j+1);
                    rev.add(i);
                    revert(rev,depth+1);
                    rev.remove();
                }
            }
        }
        int mlen=min(c.len, p->len);      //
        for(int j=1;j<=mlen;++j) {     // wszystkie długości sprawdzamy
            int* d=p->suffix(j);
            if(c.cmp(0,d, j)) {
                //log("[%d]  Found sufix of production %d (len=%d) that starts with code",depth, i, j);
                rev.add(i);         // początkiem nowego kodu jest produkcja i-ta (symbol i-ty)
                revert(c,depth, rev,j);    // i szukamy dalszych części
                if(depth+1>=minDepth) return;     // jeżeli w międzyczasie udało znaleźć się miniumum i jest ono na tym poziomie (+1), to nie ma sensu szukać dalej, bo lepiej nie będzie
                rev.remove();       // usuwamy
                assert(rev.len==0); // tu zawsze będzie 0, bo to początek szukany jest
            }
        }
    }
}

int main(int argc, char** argv) {
    // Etap 0 - wczytywanie danych
    scanf("%d %d",&n,&m);
    prod=(Prod*)malloc(sizeof(Prod)*(n+1));

    {
        int* mem=(int*)malloc(sizeof(int)*2000);
        int memPos=0;
        for(int i=1;i<=n;++i) {
            int len;
            scanf("%d",&len);
            assert(len<1000);
            assert(len>=2);
            assert(memPos+len<2000);
            for(int j=0;j<len;++j) scanf("%d",&mem[memPos+j]);
            prod[i].len=len;
            prod[i].data=&mem[memPos];
            prod[i].init();
            memPos+=len;
        }
    }
    Code c;
    c.len=m;
    for(int i=0;i<m;++i) scanf("%d",&c.data[i]);

    // Etap 1 - przetwarzanie
    preCalc();
    revert(c, 1);
    if(minDepth==INT_MAX) printf("-1\n");
    else printf("%d\n",minDepth);

    return 0;
}