HDU 2222(AC自动机模板)

AC自动机这个算法网上有很多资料，这里就不多赘述了。

当从一个字符串中查找另一个字符串，我们有快速的算法KMP。

现在的问题是要从一个字符串中查找很多字符串，或者要从多个字符串里分别查找很多字符串。AC自动机就是解决这个问题的。

HDU2222的题意就是要从一个字符串中查找很多字符串，很裸的模板题。不过测试数据相当的水，有很多人错误的程序都AC掉了。

我们把一个字符串中查找很多字符串中的一个字符串成为文本串，很多字符串称为模式串。

AC自动机的算法步骤就是，先用模式串建立一颗字典树，再BFS出带fail指针的字典树，最后拿文本串在这棵字典树中跑就可以了。

一开始写了一发代码。

#include<bits/stdc++.h>
const int maxnode=26;
using namespace std;
struct node
{int sum;node *next[maxnode];node *fail;node(){memset(next,0,sizeof(next));sum=0;fail=NULL;}
};
node *root=new node();
void Insert(string s)
{node *p=root;for(int i=0;i<s.size();i++){int id=s[i]-'a';if(p->next[id]==NULL) p->next[id]=new node();p=p->next[id]; }p->sum++;
}
void Build()
{node *p=root;queue<node *>que;for(int i=0;i<maxnode;i++) {if(p->next[i]){p->next[i]->fail=root;que.push(p->next[i]);}else p->next[i]=root;}while(que.size()){p=que.front();que.pop();for(int i=0;i<maxnode;i++){if(p->next[i]) {p->next[i]->fail=p->fail->next[i];que.push(p->next[i]);}else p->next[i]=p->fail->next[i];}}
}
int Query(string s)
{int ans=0;queue<pair<node*,int> >status;node *p=root;for(int i=0;i<s.size();i++){int id=s[i]-'a';if(p->next[id]){p=p->next[id];node *tmp=p;while(tmp->sum){ans+=tmp->sum;status.push(make_pair(tmp,tmp->sum));tmp->sum=0;tmp=tmp->fail;}}}while(status.size()){pair<node*,int> tmp=status.front();status.pop();tmp.first->sum=tmp.second;}return ans;
}
int main()
{ios::sync_with_stdio(false);int t,n;string s;cin>>t;while(t--){cin>>n;for(int i=1;i<=n;i++){cin>>s;Insert(s);}Build();cin>>s;cout<<Query(s)<<endl;}return 0;
}

Memory Limit Exceeded到死。

调试了一下午才明白，这是多组数据，而我根没有初始化，这样就会导致，后面的数据是在原来的字典树上构造的，相当于数据都累加起来了。必然导致MLE。所以改了一下每次初始化根就好了。

#include<bits/stdc++.h>
const int maxnode=26;
using namespace std;
struct node
{int sum;node *next[maxnode];node *fail;node(){memset(next,0,sizeof(next));sum=0;fail=NULL;}
};
node *root;
void Insert(string s)
{node *p=root;for(int i=0;i<s.size();i++){int id=s[i]-'a';if(p->next[id]==NULL) p->next[id]=new node();p=p->next[id]; }p->sum++;
}
void Build()
{node *p=root;queue<node *>que;for(int i=0;i<maxnode;i++) {if(p->next[i]){p->next[i]->fail=root;que.push(p->next[i]);}else p->next[i]=root;}while(que.size()){p=que.front();que.pop();for(int i=0;i<maxnode;i++){if(p->next[i]) {p->next[i]->fail=p->fail->next[i];que.push(p->next[i]);}else p->next[i]=p->fail->next[i];}}
}
int Query(string s)
{int ans=0;queue<pair<node*,int> >status;node *p=root;for(int i=0;i<s.size();i++){int id=s[i]-'a';if(p->next[id]){p=p->next[id];node *tmp=p;while(tmp->sum){ans+=tmp->sum;status.push(make_pair(tmp,tmp->sum));tmp->sum=0;tmp=tmp->fail;}}}while(status.size()){pair<node*,int> tmp=status.front();status.pop();tmp.first->sum=tmp.second;}return ans;
}
int main()
{ios::sync_with_stdio(false);int t,n;string s;cin>>t;while(t--){root=new node();cin>>n;for(int i=1;i<=n;i++){cin>>s;Insert(s);}Build();cin>>s;cout<<Query(s)<<endl;//Delete(root);}return 0;
}

然而这个代码虽然可以AC，但是其实是有问题的。比如对于测试数据：
1
2
abc
b
abc
原本应该输出2，但我的程序输出1。由于HDU2222数据比较弱，所以我的程序AC了。

其实是我递归统计的时候弄错了，没有统计完整。接下来才是正确的AC代码：

#include<bits/stdc++.h>
const int maxnode=26;
using namespace std;
struct node
{int sum;node *next[maxnode];node *fail;node(){memset(next,0,sizeof(next));sum=0;fail=NULL;}
};
node *root;
void Insert(string s)
{node *p=root;for(int i=0;i<s.size();i++){int id=s[i]-'a';if(p->next[id]==NULL) p->next[id]=new node();p=p->next[id]; }p->sum++;
}
void Build()
{node *p=root;queue<node *>que;root->fail=root;for(int i=0;i<maxnode;i++) {if(p->next[i]){p->next[i]->fail=root;que.push(p->next[i]);}else p->next[i]=root;}while(que.size()){p=que.front();que.pop();for(int i=0;i<maxnode;i++){if(p->next[i]) {p->next[i]->fail=p->fail->next[i];que.push(p->next[i]);}else p->next[i]=p->fail->next[i];}}
}
int Query(string s)
{int ans=0;queue<pair<node*,int> >status;node *p=root;for(int i=0;i<s.size();i++){int id=s[i]-'a';if(p->next[id]){p=p->next[id];node *tmp=p;while(tmp->sum||tmp->fail!=root){if(tmp->sum){ans+=tmp->sum;status.push(make_pair(tmp,tmp->sum));tmp->sum=0;}tmp=tmp->fail;}}}while(status.size()){pair<node*,int> tmp=status.front();status.pop();tmp.first->sum=tmp.second;}return ans;
}
int main()
{ios::sync_with_stdio(false);int t,n;string s;cin>>t;while(t--){root=new node();cin>>n;for(int i=1;i<=n;i++){cin>>s;Insert(s);}Build();cin>>s;cout<<Query(s)<<endl;//Delete(root);}return 0;
}

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