AC自动机

Posted 2021-01-22 fjqfjq

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• AC自动机
  • 指针写法（很多时候会爆内存）
  • 数组写法

AC自动机

第一次看到这个以为是你把题目放进去就可以自己AC，后来发现果然是年少天真，想多了。
学AC自动机之前你需要学会KMP和字典树。
AC自动机相当于把KMP和字典树连接在一起，fail指针相当于KMP中的NEXT数组。，fail指针才是AC自动机的精髓。（当然，现在水平有限不能将出个原理来，只能贴个代码了）

指针写法（很多时候会爆内存）

const int kind = 26;
struct node
{
    node *fail;       //失败指针
    node *next[kind]; //Tire每个节点的个子节点（最多个字母）
    int count;        //是否为该单词的最后一个节点
    node()            //构造函数初始化
    {
        fail=NULL;
        count=0;
        memset(next,NULL,sizeof(next));
    }
}*q[500001];          //队列，方便用于bfs构造失败指针
char keyword[51];     //输入的单词
char str[1000001];    //模式串
int head,tail;        //队列的头尾指针

void insert(string str,node *root){
    node *p=root;
    int i=0,index;
    while(str[i])
    {
        index=str[i]-'a';
        if(p->next[index]==NULL) p->next[index]=new node();
        p=p->next[index];
        i++;
    }
    p->count++;     //在单词的最后一个节点count+1，代表一个单词
}

void build_ac_automation(node *root){
    int i;
    root->fail=NULL;
    q[head++]=root;
    while(head!=tail)
    {
        node *temp=q[tail++];
        node *p=NULL;
        for(i=0; i<26; i++)
        {
            if(temp->next[i]!=NULL)
            {
                if(temp==root) temp->next[i]->fail=root;
                else
                {
                    p=temp->fail;
                    while(p!=NULL)
                    {
                        if(p->next[i]!=NULL)
                        {
                            temp->next[i]->fail=p->next[i];
                            break;
                        }
                        p=p->fail;
                    }
                    if(p==NULL) temp->next[i]->fail=root;
                }
                q[head++]=temp->next[i];
            }
        }
    }
}

int query(node *root){
    int i=0,cnt=0,index,len=strlen(str);
    node *p=root;
    while(str[i])
    {
        index=str[i]-'a';
        while(p->next[index]==NULL && p!=root) p=p->fail;
        p=p->next[index];
        p=(p==NULL)?root:p;
        node *temp=p;
        while(temp!=root && temp->count!=-1)
        {
            cnt+=temp->count;
            temp->count=-1;
            temp=temp->fail;
        }
        i++;
    }
    return cnt;
}

数组写法

queue<int>q;
struct Aho_Corasick_Automaton{
    int c[N][26],val[N],fail[N],cnt;
    void ins(char *s){
        int len=strlen(s);int now=0;
        for(int i=0;i<len;i++){
            int v=s[i]-'a';
            if(!c[now][v])c[now][v]=++cnt;
            now=c[now][v];
        }
        val[now]++;
    }
    void build(){
        for(int i=0;i<26;i++)if(c[0][i])fail[c[0][i]]=0,q.push(c[0][i]);
        while(!q.empty()){
            int u=q.front();q.pop();
            for(int i=0;i<26;i++)
            if(c[u][i])fail[c[u][i]]=c[fail[u]][i],q.push(c[u][i]);
            else c[u][i]=c[fail[u]][i];
        }
    }
    int query(char *s){
        int len=strlen(s);int now=0,ans=0;
        for(int i=0;i<len;i++){
            now=c[now][s[i]-'a'];
            for(int t=now;t&&~val[t];t=fail[t]){
                    ans+=val[t];
                    val[t]=-1;
            }
        }
        return ans;
    }
}AC;