AC自动机原理:
摘自http://www.cnblogs.com/huangxincheng/archive/2012/12/02/2798317.html,ORZ大牛
一:构建AC自动机
同样我也用网上的经典例子,现有say she shr he her 这样5个模式串,主串为yasherhs,我要做的就是哪些模式串在主串中出现过?
1: 构建trie树
如果看过我前面的文章,构建trie树还是很容易的。
2:失败指针
构建失败指针是AC自动机的核心所在,玩转了它也就玩转了AC自动机,失败指针非常类似于KMP中的next数组,也就是说,
当我的主串在trie树中进行匹配的时候,如果当前节点不能再继续进行匹配,那么我们就会走到当前节点的failNode节点继续进行
匹配,构建failnode节点也是很流程化的。
①:root节点的子节点的failnode都是指向root。
②:当走到在“she”中的”h“节点时,我们给它的failnode设置什么呢?此时就要走该节点(h)的父节点(s)的失败指针,一直回溯直
到找到某个节点的孩子节点也是当初节点同样的字符(h),没有找到的话,其失败指针就指向root。
比如:h节点的父节点为s,s的failnode节点为root,走到root后继续寻找子节点为h的节点,恰好我们找到了,(假如还是没
有找到,则继续走该节点的failnode,嘿嘿,是不是很像一种回溯查找),此时就将 ”she"中的“h”节点的fainode"指向
"her"中的“h”节点,好,原理其实就是这样。(看看你的想法是不是跟图一样)
针对图中红线的”h,e“这两个节点,我们想起了什么呢?对”her“中的”e“来说,e到root距离的n个字符恰好与”she“中的e向上的n
个字符相等,我也非常类似于kmp中next函数,当字符失配时,next数组中记录着下一次匹配时模式串的起始位置。
动态模板:
char a[1000001],p[55]; struct Trie { Trie *child[26]; Trie *fail; //失败指针 //int num; int cnt; //由于同一单词可能出现多次。。。 Trie() { //num=0; cnt=0; fail=0; memset(child,0,sizeof(child)); } }; Trie *root,*s,*lrelia; void Create(char *str) { s=root; int i=0; while(str[i]) { int id=str[i]-'a'; if(s->child[id]==0) { s->child[id]=new Trie; } s=s->child[id]; i++; } s->cnt++; } void makeFail() //一个节点一个节点找fail指针 { Trie *front ; queue<Trie *>q ; q.push(root) ; while(!q.empty()){ front = q.front() ; q.pop() ; for(int i = 0;i < 26;i++){ if(front->child[i] != NULL){ //父结点有孩子i,则找孩子i的fail指针 if(front == root) front->child[i]->fail = root ;//与根结点相连的结点的fail指针都指向根结点 else{ Trie *temp = front ; while(temp->fail != NULL){ //父结点fail指针非空 if(temp->fail->child[i] != NULL){ //父结点fail指针指向的结点有孩子i front->child[i]->fail = temp->fail->child[i] ; break ; } temp = temp->fail ;//父结点向上转移 } if(temp->fail == NULL) front->child[i]->fail = root ; } q.push(front->child[i]) ;//找到孩子i的fail指针后将孩子i加入队列 } } } } int search(char *str) { Trie *p = root ; Trie *temp = NULL ; int i=0,k,ans = 0 ; while(str[i]){ k=str[i] - 'a' ; while(p != root && p->child[k] == NULL){ p = p->fail ; } if(p->child[k] != NULL){//p记录当前位置最长的后缀匹配,下次从该支继续匹配 p = p->child[k] ; temp = p ; //用temp继续找当前位置较短的后缀匹配 while(temp != root && temp->cnt!=0){ ans +=temp->cnt; temp->cnt = 0 ; temp = temp->fail ; } } i++; } return ans; }
静态模板:
struct Trie { int child[26]; int cnt; int fail; Trie() { cnt=0; fail=-1; memset(child,0,sizeof(child)); } void set() { cnt=0; fail=-1; memset(child,0,sizeof(child)); } }t[240005]; int p; void Create(char *s) { int root=0,i=0,id; while(s[i]) { id=s[i]-'a'; if(t[root].child[id]==0) t[root].child[id]=p++; root=t[root].child[id]; i++; } t[root].cnt++; } void makeFail() //构造Fail指针 { queue<int> q; int root=0,front; q.push(root); while(!q.empty()) { front=q.front(); q.pop(); for(int i=0;i<26;++i) { if(t[front].child[i]!=0) { if(front==root) t[t[front].child[i]].fail=root; else { int temp=front; while(t[temp].fail!=-1) { if(t[t[temp].fail].child[i]!=0) { t[t[front].child[i]].fail=t[t[temp].fail].child[i]; break; } temp=t[temp].fail; } if(t[temp].fail==-1) //fail当然有可能等于0咯 t[t[front].child[i]].fail=0; } q.push(t[front].child[i]); } } } } int Search(char *s) //查找字符串 { int p=0,temp=0; int i=0,k,ans=0; while(s[i]) { k=s[i]-'a'; while(p!=0&&t[p].child[k]==0) p=t[p].fail; if(t[p].child[k]!=0) { p=t[p].child[k]; temp=p; while(temp!=0&&t[temp].cnt!=0) { ans+=t[temp].cnt; t[temp].cnt=0; temp=t[temp].fail; } } i++; } return ans; }
使用完静态模板后,记得重新初始化t结构数组
来源:https://www.cnblogs.com/A-way/archive/2013/05/17/3084457.html