HDU2222 Keywords Search（AC自动机模板）

AC自动机是一种多模式匹配的算法。大概过程如下：

• 首先所有模式串构造一棵Trie树，Trie树上的每个非根结点都代表一个从根出发到该点路径的字符串。

• 然后每个结点都计算出其fail指针的值，这个fail指针就指向这个结点所表示字符串的最长存在的后缀所对应的结点，如果不存在就指向根：计算每个结点的fail用BFS，比如当前结点u出队要拓展并计算其孩子结点的fail，v是其第k个孩子，fail[v]的值就是某个fail[fail[fail...[u]]]存在第k孩子结点其第k个孩子结点，如果不存在fail[v]就等于root。

• 最后主串就往Trie树上跑，在某个Trie树结点失配了就跳转到这个结点fail指针所指的结点继续跑——不过如果匹配了某个模式串这时可能某个模式串的后缀串被忽略了，所以需要用到temp指针，去检查是否有遗漏后缀没匹配。

而这题大概就是给几个模式串，一个主串，问有几个模式串被主串匹配。

AC自动机的模板题。有个可以优化的地方就是某个模式串被匹配了，下一次经过这儿就可以跳过了temp指针的过程了。

代码参考自kuangbin巨的博客，太简洁了（300+ms）：

 #include<cstdio>
 #include<cstring>
 #include<queue>
 using namespace std;
 int tn,ch[][],cnt[],fail[];
 void insert(char *s){
     int x=;
     for(int i=; s[i]; ++i){
         int y=s[i]-'a';
         if(ch[x][y]==) ch[x][y]=++tn;
         x=ch[x][y];
     }
     ++cnt[x];
 }
 void init(){
     memset(fail,,sizeof(fail));
     queue<int> que;
     for(int i=; i<; ++i){
         if(ch[][i]) que.push(ch[][i]);
     }
     while(!que.empty()){
         int x=que.front(); que.pop();
         for(int i=;i<;++i){
             if(ch[x][i]) que.push(ch[x][i]),fail[ch[x][i]]=ch[fail[x]][i];
             else ch[x][i]=ch[fail[x]][i];
         }
     }
 }
 int query(char *s){
     int x=,res=;
     for(int i=; s[i]; ++i){
         int tmp=x=ch[x][s[i]-'a'];
         while(tmp){
             if(cnt[tmp]>=){
                 res+=cnt[tmp];
                 cnt[tmp]=-;
             }else break;
             tmp=fail[tmp];
         }
     }
     return res;
 }
 char S[],T[];
 int main(){
     int t,n;
     scanf("%d",&t);
     while(t--){
         tn=;
         memset(ch,,sizeof(ch));
         memset(cnt,,sizeof(cnt));
         scanf("%d",&n);
         while(n--){
             scanf("%s",T);
             insert(T);
         }
         init();
         scanf("%s",S);
         printf("%d\n",query(S));
     }
     return ;
 }

另外之前学的指针版本的，指针版本跑得更快（200+ms）：

 #include<cstdio>
 #include<cstring>
 #include<queue>
 using namespace std;
 typedef struct Node *pNode;
 struct Node{
     int cnt;
     pNode fail,nxt[];
     Node(){
         cnt=; fail=NULL;
         for(int i=;i<;++i) nxt[i]=NULL;
     }
 };
 pNode root;
 char S[];
 void insert(char *s){
     pNode p=root;
     for(int i=;s[i];++i){
         int index=s[i]-'a';
         if(p->nxt[index]==NULL){
             p->nxt[index]=new Node;
         }
         p=p->nxt[index];
     }
     ++p->cnt;
 }
 void init(){
     queue<pNode> que;
     que.push(root);
     while(que.size()){
         pNode y=que.front(); que.pop();
         for(int i=;i<;++i){
             if(y->nxt[i]==NULL) continue;
             if(y==root){
                 y->nxt[i]->fail=root;
                 que.push(y->nxt[i]);
                 continue;
             }
             pNode x=y->fail;
             while(x&&x->nxt[i]==NULL) x=x->fail;
             if(x==NULL) y->nxt[i]->fail=root;
             else y->nxt[i]->fail=x->nxt[i];
             que.push(y->nxt[i]);
         }
     }
 }
 int query(){
     int res=;
     pNode x=root;
     for(int i=;S[i];++i){
         int index=S[i]-'a';
         while(x->nxt[index]==NULL&&x!=root) x=x->fail;
         x=x->nxt[index];
         if(x==NULL) x=root;
         pNode y=x;
         while(y!=root){
             if(y->cnt>=){
                 res+=y->cnt;
                 y->cnt=-;
             }else break;
             y=y->fail;
         }
     }
     return res;
 }
 int main(){
     int t,n;
     char s[];
     scanf("%d",&t);
     while(t--){
         root=new Node;
         scanf("%d",&n);
         for(int i=;i<n;++i){
             scanf("%s",s);
             insert(s);
         }
         scanf("%s",S);
         init();
         printf("%d\n",query());
     }
     return ;
 }