HDU 2222：Keywords Search（AC自动机模板）

Posted 2020-08-15 Shadowdsp

http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=2222

KMP是单模式串匹配的算法，而AC自动机是用于多模式串匹配的算法。主要由Trie和KMP的思想构成。

题意：输入N个模式串，再给出一个文本串，求文本串里出现的模式串数目。

  1 #include <cstdio>
  2 #include <cstring>
  3 #include <cmath>
  4 #include <cstdlib>
  5 #include <algorithm>
  6 #include <string>
  7 #include <iostream>
  8 #include <stack>
  9 #include <map>
 10 #include <queue>
 11 using namespace std;
 12 #define N 500001
 13 /*
 14 一个模式串的某个字符匹配失败的时候，就跳到它的失败指针上继续匹配，重复上述操作，直到这个字符匹配成功，所以失败指针一定满足一个性质，它指向的一定是某个串的前缀，并且这个前缀是当前结点所在前缀的后缀，而且一定是最长后缀。
 15 */
 16 struct Ac_DFA
 17 {
 18     int next[N][26]; //一开始这里用了char结果MLE
 19     int val[N], size, root, fail[N];
 20 
 21     int creat() { //构造新节点
 22         for(int i = 0; i < 26; i++) {
 23             next[size][i] = -1;
 24         }
 25         val[size] = 0;
 26         return size++;
 27     }
 28 
 29     void init() {
 30         size = 0;
 31         root = creat();
 32     }
 33 
 34     void insert(char s[]) { //插入模式串
 35         int len = strlen(s);
 36         int now = root;
 37         for(int i = 0; i < len; i++) {
 38             int c = s[i] - ‘a‘;
 39             if(next[now][c] == -1) {
 40                 next[now][c] = creat();
 41             }
 42             now = next[now][c];
 43         }
 44         val[now]++;
 45     }
 46 
 47     void build() { //构造fail函数
 48         queue<int> que;
 49         while(!que.empty()) que.pop();
 50         for(int i = 0; i < 26; i++) { //初始化
 51             if(next[root][i] == -1) { //如果没有边就补上去
 52                 next[root][i] = root;
 53             } else {
 54                 fail[next[root][i]] = root; //有边的话第一个结点指向root
 55                 que.push(next[root][i]);
 56             }
 57         }
 58         while(!que.empty()) {
 59             int now = que.front(); que.pop();
 60             for(int i = 0; i < 26; i++) {
 61                 if(next[now][i] == -1) {
 62                     next[now][i] = next[fail[now]][i]; //如果没有边构造一条边出来
 63                     // 构造的边是fail指针指向的节点的出边
 64                 } else {
 65                     fail[next[now][i]] = next[fail[now]][i]; //有边fail就指向与目前的相同结点(以目前匹配的串的最长后缀为前缀)的一条边
 66                     que.push(next[now][i]);
 67                 }
 68             }
 69         }
 70     }
 71 
 72     int query(char s[]) {
 73         int len = strlen(s);
 74         int ans = 0;
 75         int now = root;
 76         for(int i = 0; i < len; i++) {
 77             now = next[now][s[i] - ‘a‘];
 78             int tmp = now;
 79             while(tmp != root) {
 80                 ans += val[tmp];
 81                 val[tmp] = 0;
 82                 tmp = fail[tmp]; // KMP思想:当前匹配失败,沿着失配边走看有没有能够匹配的串
 83             }
 84         }
 85         return ans;
 86     }
 87 };
 88 
 89 char s[1000001];
 90 Ac_DFA ac;
 91 
 92 int main()
 93 {
 94     int t;
 95     scanf("%d", &t);
 96     while(t--) {
 97         int n;
 98         scanf("%d", &n);
 99         ac.init();
100         for(int i = 0; i < n; i++) {
101             scanf("%s", s);
102             ac.insert(s);
103         }
104         ac.build();
105         scanf("%s", s);
106         int ans = ac.query(s);
107         printf("%d\n", ans);
108     }
109     return 0;
110 }