ac自动机

ac自动机

ac自动机的本质就是对于模式串建个图，然后在用文本串通过kmp的方式跑一边，最后返回匹配数。
图是trie树，百度可以看到这种结构的优点。

需要说一下的是match返回最近的一个trie树上的终止节点，非常方便，不用一个一个fail跳
这是KMP没有的
大抵就是这样
下面的代码cur指当前节点

//2020 1 21&2020 2 16 
#include<bits/stdc++.h>
#include<queue>
#define LETTER 26
using namespace std;
struct Trie{
    int num,match,fail; //num当此节点为终止节点时数值为一，match指距这个点最近的终止节点的编号，fail同kmp 
    int next[LETTER];//指在trie树中此节点的某字母边指向的节点 
}pool[500001];
Trie* const trie=pool + 1; //trie就是pool，统一将下标减一（有-1下标） 
int cnt;
void init(){
    cnt=0;
    memset(pool, 0,2*sizeof(Trie));
    trie[0].fail=-1; 
}
queue<int> q; 
void build() //构建trie树，过程维护队列中的节点都已处理完成match与fail 
{
  q.push(0);
  while (!q.empty()){
    int t=q.front(); 
	q.pop();
    for (int i=0;i<LETTER;i++){
      int &cur=trie[t].next[i];
      if (cur){
        q.push(cur);
        trie[cur].fail=trie[trie[t].fail].next[i];
        trie[cur].match=trie[cur].num!=0 ? cur : trie[trie[cur].fail].match;   //当这个点为终止节点时，返回自己，否则返回fail的match 
      }
      else cur=trie[trie[t].fail].next[i]; //如此点无i边，则i边指向fail的i边，fail肯定比此节点浅故按bfs搜索顺序必定以处理完成 
    }
  }
}
int search(string s)
{
    int ret=0, cur=0;
    for (int i=0;s[i];i++){
        cur=trie[cur].next[s[i]-'a'];
        for (int temp=trie[cur].match;temp>0;temp=trie[trie[temp].fail].match){ //反复横跳寻找终止节点 
			ret += trie[temp].num;
        }
            
    }
    return ret;
}
string str,st[100007];
int main()
{
	int n;
	cin>>n;
	init();
	for(int i=1;i<=n;i++){
		cin>>st[i];
		int len=st[i].size()-1;
		int last=0;
		for(int j=0;j<=len;++j){
			if(trie[last].next[int(st[i][j]-'a')]==0){
				trie[last].next[int(st[i][j]-'a')]=++cnt;
				last=cnt;
			}
			else last=trie[last].next[int(st[i][j]-'a')];
			if(j==len){
				 trie[last].num=1;
			}
		}
	}
	build();
	/* 
	for(int i=0;i<=cnt;i++){
		cout<<"No."<<i<<" failed:"<<trie[i].fail<<" match:"<<trie[i].match<<" num:"<<trie[i].num<<" "<<trie[i].next[0]<<endl;
	} 
	*/
	cin>>str;
	cout<<search(str)<<endl;
	return 0;
}
/*
注：
此代码用于求 所有的模式串在主串中出现的总共次数 
*/
/*
3
aabaa
aaa
aba

aaabaa
----------
3
*/

简单的附上例题传送

#include<iostream>
#include<string.h>
#include<cstdio>
#include<stdlib.h>
#include<iomanip>
#include<queue>
#define LETTER 26
using namespace std;
struct Trie{
    int num,match,fail; 
    int next[LETTER];
}pool[1000007];
Trie* const trie=pool + 1;
int cnt;
void init(){
    cnt=0;
    memset(pool, 0,2*sizeof(Trie));
    trie[0].fail=-1; 
}
queue<int> q; 
void build() 
{
  q.push(0);
  while (!q.empty()){
    int t=q.front(); 
	q.pop();
    for (int i=0;i<LETTER;i++){
      int &cur=trie[t].next[i];
      if (cur){
        q.push(cur);
        trie[cur].fail=trie[trie[t].fail].next[i];
        trie[cur].match=trie[cur].num!=0 ? cur : trie[trie[cur].fail].match;  
      }
      else cur=trie[trie[t].fail].next[i]; 
    }
  }
}
int search(string s)
{
    int ret=0, cur=0;
    for (int i=0;s[i];i++){
        cur=trie[cur].next[s[i]-'a'];
        for (int temp=trie[cur].match;temp>0;temp=trie[trie[temp].fail].match){ 
			ret += trie[temp].num;
			trie[temp].num=0;
        }
            
    }
    return ret;
}
string str,st[1000007];
int main()
{
	int n;
	cin>>n;
	init();
	for(int i=1;i<=n;i++){
		cin>>st[i];
		int len=st[i].size()-1;
		int last=0;
		for(int j=0;j<=len;++j){
			if(trie[last].next[int(st[i][j]-'a')]==0){
				trie[last].next[int(st[i][j]-'a')]=++cnt;
				last=cnt;
			}
			else last=trie[last].next[int(st[i][j]-'a')];
			if(j==len){
				 trie[last].num+=1;
			}
		}
	}
	build();
	cin>>str;
	cout<<search(str)<<endl;
	return 0;
}