多模匹配问题

由来：KMP算法只能实现浏览一次目标串匹配一个模式串，而如果需要一次匹配多个模式串（即多模匹配问题），则需要更新原有的算法。

Shift-And算法

KMP算法的升级版：Shift-And算法
Shift-And算法只能实现正则匹配，如模式串长这样的情况：(a|b|c)&(d|e)&f
此时模式串为adf,aef,bdf,bef,cdf,cef，但该算法只能识别存在，不能具体识别存在哪一个
说白了，Shift-And算法可实现浏览一次目标串便能匹配多个模式串，但仅限于模式串之间有一定规律的情况，且不能指出具体识别到了哪个模式串

int shift_and(const char *text, const char *str) {
    int code[128] = {0}; //辅助表
    int n = 0; //模式串长度
    for(int i = 0; str[i]; i++, n++) {
        code[str[i]] |= (1 << i); //更新辅助表中的位掩码
    }
    int ans = 0; //ans的第n位为1代表目前text的n位后缀与str的n位前缀成功匹对
    for(int i = 0; text[i]; i++) {
        ans = (ans << 1 | 1) & code[text[i]];
        if(ans & (1 << (n - 1))) return (i + 1) - n;
    }
    return -1;
}

AC自动机

Trie树+KMP算法思想：AC自动机
AC自动机可实现浏览一次目标串便能匹配多个模式串，且模式串之间可以毫无规律

类比：
KMP算法在BF算法的基础上增加了next数组
AC自动机在Trie树的基础上增加了fail指针

fail指针的构建：
广搜遍历（需要维护一个队列），第一层结点的fail指针都指向root，第n+1层fail指针的构建方法：站在第n层，沿着fail指针找到该结点下能与自己相匹配的结点赋值给第n+1层的fail指针，若找不到则沿着fail指针的fail指针继续寻找，直到fail指针指向root时，若在root下仍无法找到与自己相匹配的结点，则第n+1层的fail指针指向root。

注：在实际的应用中可采用路径压缩的方法，直接令所有结点下的空结点（即空结点的fail指针）都改为fail指针所指向结点的下一结点，而非空结点的fail指针也同上。这样一来，从第一层开始所有结点的下一结点的指向便都是明确的（第一层的空结点，即root下的空结点仍为root），便不用再反复判断能否匹配的问题。

#define base 26

void initBuildFaildQueue(Node *root, Queue *que) {
    root->fail = NULL;
    for(int i = 0; i < base; i++) {
        if(root->next[i] == NULL) {
            root->next[i] = root;
            continue;
        }
        root->next[i]->fail = root;
        push(que, root->next[i]);
    }
    return;
}

void build_fail(Node *root) {
    Queue *que = initQueue(node_cnt);
    initBuildFaildQueue(root, que);
    while(!empty(que)) {
        Node *node = front(que);
        pop(que);
        for(int i = 0; i < base; i++) {
            if(node->next[i] == NULL) {
                node->next[i] = node->fail->next[i]; 
                continue;
            } 
            node->next[i]->fail = node->fail->next[i];
            push(que, node->next[i]);
        }
    }
    clearQueue(que);
    return;
}