Aho_Corasick_Automaton

写一篇AC自动机的博客。（以HDU 2222为例）
AC自动机是支持多模式串匹配的自动机，它基于Trie树通过Fail指针的跳转来实现快速统计。

首先为AC自动机的节点结构体：

    struct AC_Node{int end;int fail;int next[SIGMA];}n[MN];

其中end表示以此节点为终止的单词个数；fail表示当在此节点失配后可以转移到得前缀最长的节点编号；next数组表示此节点的SIGMA个后继节点。

insert函数表示向AC自动机中插入字符串s[ ]；从根节点（下标为零）开始逐层推进；最后在单词末尾的节点上更新此节点的end：

void Aho_Corasick_Automaton :: insert(char s[])
{int i = 0, k, now = 0;while (s[i] != '\0') {k = s[i] - 'a';if (n[now].next[k] == 0)n[now].next[k] = ++cnt;now = n[now].next[k];i ++;}n[now].end ++;
}

build函数为从Trie树向AC自动机的构造；因为此函数主要功能为得到Fail数组，所以也可以叫它getFail函数；通过与KMP类似的思想，每次通过已知的节点信息更新它们的子节点，更新子节点时通过推进队列来实现连续跳转：

void Aho_Corasick_Automaton :: build()
{queue < int >que;for (int i = 0;i < SIGMA; i ++) {if (n[0].next[i] != 0) {n[n[0].next[i]].fail = 0;que.push(n[0].next[i]);}}while (! que.empty()) {int now = que.front();que.pop();for (int i = 0;i < SIGMA; i ++) {if (n[now].next[i] != 0) {n[n[now].next[i]].fail = n[n[now].fail].next[i];que.push(n[now].next[i]);}else n[now].next[i] = n[n[now].fail].next[i];}}
}

最后是query操作 : 如果失配就跳到它的Fail指针，并将此节点的信息传递给它的Fail指针：

int Aho_Corasick_Automaton :: query(char s[])
{int now = 0, ans = 0, i = 0, k;while (s[i] != '\0') {k = s[i] - 'a';now = n[now].next[k];int t = now;while (t && n[t].end != -1) {ans += n[t].end;n[t].end = -1;t = n[t].fail;}i ++;}return ans;
}

#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <algorithm>
#include <cstring>
#include <queue>
using namespace std;const size_t MN = 1000005, SIGMA = 26, root = 0;
int N;
char tmp[MN];int cnt = 0;struct Aho_Corasick_Automaton{struct AC_Node{int end;int fail;int next[SIGMA];}n[MN];void clear() ;void insert(char s[]) ;void build() ;int query(char s[]) ;}ac;void Aho_Corasick_Automaton :: clear()
{cnt = 0;memset(n, 0, sizeof(n));
}void Aho_Corasick_Automaton :: insert(char s[])
{int i = 0, k, now = 0;while (s[i] != '\0') {k = s[i] - 'a';if (n[now].next[k] == 0)n[now].next[k] = ++cnt;now = n[now].next[k];i ++;}n[now].end ++;
}void Aho_Corasick_Automaton :: build()
{queue < int >que;for (int i = 0;i < SIGMA; i ++) {if (n[0].next[i] != 0) {n[n[0].next[i]].fail = 0;que.push(n[0].next[i]);}}while (! que.empty()) {int now = que.front();que.pop();for (int i = 0;i < SIGMA; i ++) {if (n[now].next[i] != 0) {n[n[now].next[i]].fail = n[n[now].fail].next[i];que.push(n[now].next[i]);}else n[now].next[i] = n[n[now].fail].next[i];}}
}int Aho_Corasick_Automaton :: query(char s[])
{int now = 0, ans = 0, i = 0, k;while (s[i] != '\0') {k = s[i] - 'a';now = n[now].next[k];int t = now;while (t && n[t].end != -1) {ans += n[t].end;n[t].end = -1;t = n[t].fail;}i ++;}return ans;
}int main()
{int Q;scanf("%d", &Q);while (Q --){ac.clear();scanf("%d", &N);for (int i = 1;i <= N;i ++) {scanf("%s", tmp);ac.insert(tmp);}ac.n[0].fail = 0;scanf("%s", tmp);ac.build();printf("%d\n", ac.query(tmp));}return 0;
}

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