暑假集训 || AC自动机

HDU 2222

题意：给n个模式串和一个字符串，求有多少个模式串在这个字符串中出现

思路：裸题，注意数组开的大小

#include <iostream>

#include <cstdio>

#include <cstdlib>

#include <cmath>

#include <cstring>

#include <algorithm>

#include <queue>

using namespace std;

typedef long long LL;

const int SZ = ;

char keystr[];

int tot;

int fail[SZ], ch[SZ][], sum[SZ];

char str[];

void insert(char s[])

{

    int p = ;

    int len = strlen(s);

    for(int i = ; i < len; i++)

    {

        int c = s[i] - 'a';

        if(!ch[p][c]) ch[p][c] = ++tot;

        p = ch[p][c];

    }

    sum[p]++;

}

queue<int> q;

void getfail()

{

    fail[] = ;

    q.push();

    while(q.size())

    {

        int u = q.front();

        q.pop();

        for(int i = ; i < ; i++)

        {

            if(ch[u][i])

            {

                if(u == ) fail[ch[u][i]] = ;

                else

                {

                    int v = fail[u];

                    while(v && ch[v][i] == ) v = fail[v];

                    fail[ch[u][i]] = ch[v][i];

                }

                q.push(ch[u][i]);

            }

            else ch[u][i] = ch[fail[u]][i];

        }

    }

}

int match(char s[])

{

    int ans = , p = ;

    int len = strlen(s);

    for(int i = ; i < len; i++)

    {

        int c = s[i] - 'a';

        while(p && ch[p][c] == ) p = fail[p];

        p = ch[p][c];

        int v = p;

        while(sum[v] > )

        {

            ans += sum[v];

            sum[v] = ;

            v = fail[v];

        }

    }

    return ans;

}

void init()

{

    tot = ;

    memset(sum, , sizeof(sum));

    memset(ch, , sizeof(ch));

    memset(fail, , sizeof(fail));

}

int main()

{

    int T;

    scanf("%d", &T);

    while(T--)

    {

        int n;

        scanf("%d", &n);

        init();

        for(int i = ; i < n; i++)

        {

            scanf("%s", keystr);

            insert(keystr);

        }

        getfail();

        scanf("%s", str);

        printf("%d\n", match(str));

    }

    return ;

}

HDU 3065

题意：给n个模式串，一个字符串，输出在这个字符串中出现的模式串的出现次数

思路：裸题，记录idx[p] = id;//以p结尾的是第id个模式串

#include <iostream>

#include <cstdio>

#include <cstdlib>

#include <cmath>

#include <cstring>

#include <algorithm>

#include <queue>

using namespace std;

typedef long long LL;

typedef long double LD;

const int SZ = ;

char keystr[][];

int tot;

int fail[SZ];

int ch[SZ][], idx[SZ], cnt[SZ];

char str[];

void insert(char s[], int id)

{

    int p = ;

    int len = strlen(s);

    for(int i = ; i < len; i++)

    {

        int c = s[i] - 'A';

        if(!ch[p][c]) ch[p][c] = ++tot;

        p = ch[p][c];

    }

    idx[p] = id;//以p结尾的是第id个模式串

}

queue<int> q;

void getfail()

{

    fail[] = ;

    q.push();

    while(q.size())

    {

        int u = q.front();

        q.pop();

        for(int i = ; i < ; i++)

        {

            if(ch[u][i])

            {

                if(u == ) fail[ch[u][i]] = ;

                else

                {

                    int v = fail[u];

                    while(v && ch[v][i] == ) v = fail[v];

                    fail[ch[u][i]] = ch[v][i];

                }

                q.push(ch[u][i]);

            }

            else ch[u][i] = ch[fail[u]][i];

        }

    }

}

void match(char s[])

{

    int p = ;

    int len = strlen(s);

    for(int i = ; i < len; i++)

    {

        int c = s[i] - 'A';

        if(s[i] < 'A' || s[i] > 'Z') c = ;

        while(p && ch[p][c] == ) p = fail[p];

        p = ch[p][c];

        int v = p;

        while(v)

        {

            if(idx[v] > ) cnt[idx[v]]++;

            v = fail[v];

        }

    }

}

void init()

{

    tot = ;

    memset(cnt, , sizeof(cnt));

    memset(ch, , sizeof(ch));

    memset(fail, , sizeof(fail));

    memset(idx, , sizeof(idx));

}

int main()

{

    int n;

    while(~scanf("%d", &n))

    {

        init();

        for(int i = ; i <= n; i++)

        {

            scanf("%s", keystr[i]);

            insert(keystr[i], i);

        }

        getfail();

        scanf("%s", str);

        match(str);

        for(int i = ; i <= n; i++)

            if(cnt[i]) printf("%s: %d\n", keystr[i], cnt[i]);

    }

    return ;

}

ZOJ 3228

题意：给n个模式串，一个字符串，分别求每个模式串在字符串中出现的次数，其中输入中0表示可以覆盖着出现，1表示不能

思路：如果没有1那种情况就是裸题，1的情况下

用last[i]记录Trie节点i在上一次匹配时所对应的字符在文本串中的位置。

用pos[i]记录Trie节点i所对应的字符在模式串中的位置。

没有重叠的判断 —— 当前字符位置 - last[当前节点] >= pos[当前节点]。

abababac - aba

pos[1] = 1 pos[2] = 2 pos[3] = 3

i = 4时，last[3] = 2 pos[3] = 3 而i - last[3] < pos[3] 所以不行

3再往前到1，last[1] = 2 pos[1] = 1 可以了，然后last[1] = 4，节点1匹配到了文本串中的第4位

太高端了。。。。

卡数组大小，记得开n*len的

#include <iostream>

#include <cstdio>

#include <cstdlib>

#include <cmath>

#include <cstring>

#include <algorithm>

#include <queue>

using namespace std;

typedef long long LL;

typedef long double LD;

const int SZ = ;

char keystr[];

int tot;

int fail[SZ];

int ch[SZ][], idx[SZ], cnt[][SZ];

int last[SZ], pos[SZ], typ[SZ];

char str[];

void insert(char s[], int id)

{

    int p = ;

    int len = strlen(s);

    for(int i = ; i < len; i++)

    {

        int c = s[i] - 'a';

        if(!ch[p][c]) ch[p][c] = ++tot;

        p = ch[p][c];

        pos[p] = i+;

    }

    idx[id] = p;

}

queue<int> q;

void getfail()

{

    fail[] = ;

    q.push();

    while(q.size())

    {

        int u = q.front();

        q.pop();

        for(int i = ; i < ; i++)

        {

            if(ch[u][i])

            {

                if(u == ) fail[ch[u][i]] = ;

                else

                {

                    int v = fail[u];

                    while(v && ch[v][i] == ) v = fail[v];

                    fail[ch[u][i]] = ch[v][i];

                }

                q.push(ch[u][i]);

            }

            else ch[u][i] = ch[fail[u]][i];

        }

    }

}

void match(char s[])

{

    int p = ;

    int len = strlen(s);

    for(int i = ; i < len; i++)

    {

        int c = s[i] - 'a';

        p = ch[p][c];

        int v = p;

        while(v)

        {

            cnt[][v]++;

            if(i - last[v] >= pos[v])

            {

                cnt[][v]++;

                last[v] = i;

            }

            v = fail[v];

        }

    }

}

void init()

{

    tot = ;

    memset(cnt, , sizeof(cnt));

    memset(ch, , sizeof(ch));

    memset(last, -, sizeof(last));

    memset(pos, , sizeof(pos));

}

int main()

{

    int n, tt = ;

    while(~scanf("%s", str))

    {

        init();

        scanf("%d", &n);

        for(int i = ; i < n; i++)

        {

            scanf("%d %s", &typ[i], keystr);

            insert(keystr, i);

        }

        getfail();

        match(str);

        printf("Case %d\n", ++tt);

        for(int i = ; i < n; i++)

            printf("%d\n", cnt[typ[i]][idx[i]]);

        printf("\n");

    }

    return ;

}

HDU 2457 AC自动机+DP

题意：给n种病毒序列（只含ACGT），给一串基因，为最少修改多少个碱基（？）能使得其中不含病毒，如果不能做到则输出-1

思路：考虑神仙DP

f[i][j] 表示文本串的前 i 个字符，处于 Trie 图的节点 j 且不经过终止节点（危险节点）的最少修改个数

每个点的是否是终止节点：如果它或它顺着 fail 函数能达到的点中有一个是终止节点，那么它也是终止节点

这个讲的蛮明白的：https://blog.csdn.net/human_ck/article/details/6577142

转移方程：dp[i+1][ch[p][j]] = min(dp[i+1][ch[p][j]], dp[i][p] + (j == c ? 0 : 1)); //j表示枚举把这个非危险节点的点修改成什么，如果和原来相同则操作数不变，如果不同则+1

#include <iostream>

#include <cstdio>

#include <cstdlib>

#include <cmath>

#include <cstring>

#include <algorithm>

#include <queue>

using namespace std;

typedef long long LL;

const int SZ = ;

const int INF = ;

char keystr[];

int tot;

int fail[SZ];

int ch[SZ][], dp[][SZ];

char str[];

bool flag[SZ];

int tran(char c)

{

    if(c == 'A') return ;

    if(c == 'G') return ;

    if(c == 'C') return ;

    if(c == 'T') return ;

}

void insert(char s[])

{

    int p = ;

    int len = strlen(s);

    for(int i = ; i < len; i++)

    {

        int c = tran(s[i]);

        if(!ch[p][c]) ch[p][c] = ++tot;

        p = ch[p][c];

    }

    flag[p] = true;

}

queue<int> q;

void getfail()

{

    fail[] = ;

    q.push();

    while(q.size())

    {

        int u = q.front();

        q.pop();

        for(int i = ; i <= ; i++)

        {

            if(ch[u][i])

            {

                if(u == ) fail[ch[u][i]] = ;

                else

                {

                    int v = fail[u];

                    while(v && ch[v][i] == ) v = fail[v];

                    fail[ch[u][i]] = ch[v][i];

                }

                if(flag[fail[ch[u][i]]]) flag[ch[u][i]] = true;

                q.push(ch[u][i]);

            }

            else ch[u][i] = ch[fail[u]][i];

        }

    }

}

void match(char s[])

{

    int p = ;

    int len = strlen(s);

    for(int i = ; i <= len; i++)

        for(int j = ; j <= tot; j++)

            dp[i][j] = INF;

    dp[][] = ;

    for(int i = ; i < len; i++)

    {

        int c = tran(s[i]);

        for(p = ; p <= tot; p++)

        {

            if(dp[i][p] == INF) continue;

            for(int j = ; j <= ; j++)

            {

                if(flag[ch[p][j]]) continue;

                dp[i+][ch[p][j]] =  min(dp[i+][ch[p][j]], dp[i][p] + (j == c ?  : ));

            }

        }

    }

}

void init()

{

    tot = ;

    memset(ch, , sizeof(ch));

    memset(fail, , sizeof(fail));

    memset(flag, false, sizeof(flag));

}

int main()

{

    int n, tt = ;

    while(scanf("%d", &n) && n)

    {

        init();

        for(int i = ; i <= n; i++)

        {

            scanf("%s", keystr);

            insert(keystr);

        }

        getfail();

        scanf("%s", str);

        int len = strlen(str);

        match(str);

        int minn = INF;

        for(int i = ; i <= tot; i++)

            if(!flag[i]) minn = min(minn, dp[len][i]);

        if(minn == INF) minn = -;

        printf("Case %d: %d\n", ++tt, minn);

    }

    return ;

}

OTZ

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