AC自動機初學(模板) HDU 2222

2021-08-15 15:26:20 字數 1453 閱讀 3865

ac自動機這個東西,聽起來很高大上,在高中的時候不知道什麼是自動機,以為寫出了ac自動機就可以自動ac……

現在知道了它是用來解決字串匹配問題的東西,說白了就是kmp+trie。這個在去年暑假的時候,hc學長也略微提到過,但是沒有具體的講。

在解決只有乙個模式串的匹配問題的時候,我們用樸素的kmp演算法即可快速完成,但是,如果有很多個匹配串呢?這是就得用上ac自動機(ac_automation)。大致思路就是,在kmp中,我們失配的時候有乙個next陣列,表示下乙個匹配要把原串往後滑動多少位,也即與最長公字首有關。現在有多個模式串,那麼我滑動的時候就要考慮多個東西的最長公共字首,對於每乙個模式串的字首都要進行嘗試匹配,而且匹配的時候,是要與所有的模式串匹配而不只是單個。所以說,我們先用trie字典樹儲存所有的模式串,然後一次掃過所有的模式串。之後每乙個點設定乙個fail指標,表示失配之後應該匹配字首相同的另乙個模式串的位置。然後類似kmp演算法,從頭開始匹配,匹配成功則繼續,否則滑動到fail的位置繼續嘗試,直到滑動回了根節點。時間複雜度為o(len),len表示所有串的長度。

首先是構建trie和fail指標。構建trie和普通的trie區別不大,關鍵是fail指標,這個具體的我就盜別人一張圖了,希望不要介意。

這裡有abcd、abd、cd和bcd四個模式串,那麼我的fail指標就按照圖中那麼設定,圖中只畫了c的,可以看到,當串的字尾與fail所指向的串的字首有公共部分,且這兩個一定是最長的。如果是在找不到公共部分,那麼就fail指向根節點。具體實現的話,我們通常使用廣搜迭代的方法。具體**如下(以26個小寫字母為例):

void ins(char* x)

else t[t[o].ch[i]].fail=root;

q.push(t[o].ch[i]);

} q.pop();}}

然後就是匹配了。匹配正如之前說的,如果能配上,那麼直接往後走,否則就往fail指標走,一直走到root為止。唯一需要注意的是每次匹配上之後,都要走一次fail指標,把所有相互包含的模式串也要計算進去。具體見**:

int ac_automation(char *x)

t[250000];

int tot,root;

void init()

void ins(char* x)

else t[t[o].ch[i]].fail=root;

q.push(t[o].ch[i]);

} q.pop();}}

int ac_automation(char *x)

scanf("%s",s);

trie.get_fail();

printf("%d\n",trie.ac_automation(s));

}return 0;

}

AC自動機模板

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