AC自动机模板

霸气de小男生 提交于 2020-01-24 14:44:27

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

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