UVA-1449 - Dominating Patterns(AC自动机)

刘汝佳新书---训练之南

题意:求模板串中与文本串匹配最多次数的模板

分析:使用AC自动机,因为模板串有相同的,故用map<string,int>来判重

// File Name: 1449.cpp
// Author: zlbing
// Created Time: 2013/3/19 11:00:17

#include<iostream>
#include<string>
#include<algorithm>
#include<cstdlib>
#include<cstdio>
#include<set>
#include<map>
#include<vector>
#include<cstring>
#include<stack>
#include<cmath>
#include<queue>
using namespace std;
#define CL(x,v); memset(x,v,sizeof(x));
#define INF 0x3f3f3f3f
#define LL long long
#define REP(i,r,n) for(int i=r;i<=n;i++)
#define RREP(i,n,r) for(int i=n;i>=r;i--)

const int SIGMA_SIZE = 26;
const int MAXNODE = 11000;
const int MAXS = 150 + 10;

map<string,int> ms;
//ms是为了满足特殊要求,比如模板串相同时
struct ACautomata {
  int ch[MAXNODE][SIGMA_SIZE];
  int f[MAXNODE];    // fail函数
  int val[MAXNODE];  // 每个字符串的结尾结点都有一个非0的val
  int last[MAXNODE]; // 输出链表的下一个结点
  int cnt[MAXS];
  int sz;

  void init() {
    sz = 1;
    memset(ch[0], 0, sizeof(ch[0]));
    memset(cnt, 0, sizeof(cnt));
    ms.clear();
  }

  // 字符c的编号
  int idx(char c) {
    return c-'a';
  }

  // 插入字符串。v必须非0
  void insert(char *s, int v) {
    int u = 0, n = strlen(s);
    for(int i = 0; i < n; i++) {
      int c = idx(s[i]);
      if(!ch[u][c]) {
        memset(ch[sz], 0, sizeof(ch[sz]));
        val[sz] = 0;
        ch[u][c] = sz++;
      }
      u = ch[u][c];
    }
    val[u] = v;
    ms[string(s)] = v;
  }

  // 递归打印匹配文本串str[i]结尾的后缀,以结点j结尾的所有字符串
  void print(int i,int j) {
    if(j) {
      cnt[val[j]]++;
      print(i,last[j]);
    }
  }

  // 在T中找模板
  int find(char* T) {
    int n = strlen(T);
    int j = 0; // 当前结点编号，初始为根结点
    for(int i = 0; i < n; i++) { // 文本串当前指针
      int c = idx(T[i]);
      j = ch[j][c];
      if(val[j]) print(i,j);
      else if(last[j]) print(i,last[j]); // 找到了！
    }
  }

  // 计算fail函数
  void getFail() {
    queue<int> q;
    f[0] = 0;
    // 初始化队列
    for(int c = 0; c < SIGMA_SIZE; c++) {
      int u = ch[0][c];
      if(u) { f[u] = 0; q.push(u); last[u] = 0; }
    }
    // 按BFS顺序计算fail
    while(!q.empty()) {
      int r = q.front(); q.pop();
      for(int c = 0; c < SIGMA_SIZE; c++) {
        int u = ch[r][c];
        if(!u) {
            ch[r][c]=ch[f[r]][c];
            continue;
        }
        q.push(u);
        int v = f[r];
        while(v && !ch[v][c]) v = f[v];
        f[u] = ch[v][c];
        last[u] = val[f[u]] ? f[u] : last[f[u]];
      }
    }
  }

};
const int MAXN=1e6+10;
char str[MAXN];
char s[200][100];
ACautomata solver;
int main(){
    int n;
    while(~scanf("%d",&n))
    {
        if(!n)break;
        solver.init();
        REP(i,1,n){
            scanf("%s",s[i]);
            solver.insert(s[i],i);
        }
        scanf("%s",str);
        solver.getFail();
        solver.find(str);
        int maxn=-1;
        REP(i,1,n){
            maxn=max(maxn,solver.cnt[i]);
        }
        printf("%d\n",maxn);
        REP(i,1,n){
            if(solver.cnt[ms[string(s[i])]]==maxn)
                printf("%s\n",s[i]);
        }
    }
    return 0;
}

上述代码将失配函数中的语句"if(!u) continue;"改成了"if(!u) {ch[r][c]=ch[f[r]][c];continue;}"这样就完全不需要失配函数,而是对所有的转移一视同仁.也就是说,find函数中的语句"while(j && !ch[j][c]) j = f[j]; "可以直接完全删除

// File Name: 1449.cpp
// Author: zlbing
// Created Time: 2013/3/19 11:00:17

#include<iostream>
#include<string>
#include<algorithm>
#include<cstdlib>
#include<cstdio>
#include<set>
#include<map>
#include<vector>
#include<cstring>
#include<stack>
#include<cmath>
#include<queue>
using namespace std;
#define CL(x,v); memset(x,v,sizeof(x));
#define INF 0x3f3f3f3f
#define LL long long
#define REP(i,r,n) for(int i=r;i<=n;i++)
#define RREP(i,n,r) for(int i=n;i>=r;i--)

const int SIGMA_SIZE = 26;
const int MAXNODE = 11000;
const int MAXS = 150 + 10;

map<string,int> ms;

struct ACautomata {
  int ch[MAXNODE][SIGMA_SIZE];
  int f[MAXNODE];    // fail函数
  int val[MAXNODE];  // 每个字符串的结尾结点都有一个非0的val
  int last[MAXNODE]; // 输出链表的下一个结点
  int cnt[MAXS];
  int sz;

  void init() {
    sz = 1;
    memset(ch[0], 0, sizeof(ch[0]));
    memset(cnt, 0, sizeof(cnt));
    ms.clear();
  }

  // 字符c的编号
  int idx(char c) {
    return c-'a';
  }

  // 插入字符串。v必须非0
  void insert(char *s, int v) {
    int u = 0, n = strlen(s);
    for(int i = 0; i < n; i++) {
      int c = idx(s[i]);
      if(!ch[u][c]) {
        memset(ch[sz], 0, sizeof(ch[sz]));
        val[sz] = 0;
        ch[u][c] = sz++;
      }
      u = ch[u][c];
    }
    val[u] = v;
    ms[string(s)] = v;
  }

  // 递归打印以结点j结尾的所有字符串
  void print(int j) {
    if(j) {
      cnt[val[j]]++;
      print(last[j]);
    }
  }

  // 在T中找模板
  int find(char* T) {
    int n = strlen(T);
    int j = 0; // 当前结点编号，初始为根结点
    for(int i = 0; i < n; i++) { // 文本串当前指针
      int c = idx(T[i]);
      while(j && !ch[j][c]) j = f[j]; // 顺着细边走，直到可以匹配
      j = ch[j][c];
      if(val[j]) print(j);
      else if(last[j]) print(last[j]); // 找到了！
    }
  }

  // 计算fail函数
  void getFail() {
    queue<int> q;
    f[0] = 0;
    // 初始化队列
    for(int c = 0; c < SIGMA_SIZE; c++) {
      int u = ch[0][c];
      if(u) { f[u] = 0; q.push(u); last[u] = 0; }
    }
    // 按BFS顺序计算fail
    while(!q.empty()) {
      int r = q.front(); q.pop();
      for(int c = 0; c < SIGMA_SIZE; c++) {
        int u = ch[r][c];
        if(!u) continue;
        q.push(u);
        int v = f[r];
        while(v && !ch[v][c]) v = f[v];
        f[u] = ch[v][c];
        last[u] = val[f[u]] ? f[u] : last[f[u]];
      }
    }
  }

};
const int MAXN=1e6+10;
char str[MAXN];
char s[200][100];
ACautomata solver;
int main(){
    int n;
    while(~scanf("%d",&n))
    {
        if(!n)break;
        solver.init();
        REP(i,1,n){
            scanf("%s",s[i]);
            solver.insert(s[i],i);
        }
        scanf("%s",str);
        solver.getFail();
        solver.find(str);
        int maxn=-1;
        REP(i,1,n){
            maxn=max(maxn,solver.cnt[i]);
        }
        printf("%d\n",maxn);
        REP(i,1,n){
            if(solver.cnt[ms[string(s[i])]]==maxn)
                printf("%s\n",s[i]);
        }
    }
    return 0;
}