POJ 3691 DNA repairAC自动机加DP

题意：

给出N个模式串和一个文本串，问最少修改文本串中多少个字母使得文本串中不包含模式串。

分析：

N个模式串构建AC自动机，然后文本串在AC自动机中走，其中单词结点不可达。

用dp[i][j]表示文本串第i个字母转移到AC自动机第j个结点最少修改字母的个数，状态转移方程为dp[i][j]=min(dp[i][j],dp[i-1][last]+add)，last表示j的前趋，add为当前点是否修改。由于第i个只和第i-1个有关，所以可以使用滚动数组来优化空间。

#include <iostream>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <algorithm>
#include <queue>
using namespace std;
const int INF = 0x3f3f3f3f;
struct Trie
{
    int next[1010][4],fail[1010];
    bool end[1010];
    int root,L;
    int newnode()
    {
        for(int i = 0;i < 4;i++)
            next[L][i] = -1;
        end[L++] = false;
        return L-1;
    }
    void init()
    {
        L = 0;
        root = newnode();
    }
    int getch(char ch)
    {
        if(ch == 'A')return 0;
        else if(ch == 'C')return 1;
        else if(ch == 'G')return 2;
        else if(ch == 'T')return 3;
    }
    void insert(char buf[])
    {
        int len = strlen(buf);
        int now = root;
        for(int i = 0;i < len;i++)
        {
            if(next[now][getch(buf[i])] == -1)
                next[now][getch(buf[i])] = newnode();
            now = next[now][getch(buf[i])];
        }
        end[now] = true;
    }
    void build()
    {
        queue<int>Q;
        fail[root] = root;
        for(int i = 0;i < 4;i++)
            if(next[root][i] == -1)
                next[root][i] = root;
            else
            {
                fail[next[root][i]] = root;
                Q.push(next[root][i]);
            }
        while(!Q.empty())
        {
            int now = Q.front();
            Q.pop();
            if(end[fail[now]])end[now] = true;//这里不要忘记
            for(int i = 0;i < 4;i++)
                if(next[now][i] == -1)
                    next[now][i] = next[fail[now]][i];
                else
                {
                    fail[next[now][i]] = next[fail[now]][i];
                    Q.push(next[now][i]);
                }
        }
    }
    int dp[2][1010];
    int solve(char buf[]){
        memset(dp,INF,sizeof(dp));
        dp[0][root]  = 0;
        int x = 1;
        for(int i = 0; buf[i]; ++i,x^=1){
            memset(dp[x],INF,sizeof(dp[x]));
            for(int j = 0; j < L; ++j){
                if(dp[x^1][j]==INF)continue;
                for(int k = 0; k < 4; ++k){
                    int news = next[j][k];
                    if(end[news])continue;
                    int add = k==getch(buf[i])?0:1;
                    dp[x][news] = min(dp[x][news],dp[x^1][j]+add);
                }
            }
        }
        int ans = INF;
        for(int i = 0; i < L; ++i){
            ans = min(ans,dp[x^1][i]);
        }
        if(ans == INF)ans = -1;
        return ans;
    }
    void debug()
    {
        for(int i = 0;i < L;i++)
        {
            printf("id = %3d,fail = %3d,end = %3d,chi = [",i,fail[i],end[i]);
            for(int j = 0;j < 4;j++)
                printf("%2d",next[i][j]);
            printf("]\n");
        }
    }
};
char buf[1010];
Trie ac;
int main()
{
    int n;
    int iCase = 0;
    while ( scanf("%d",&n) == 1 && n)
    {
        iCase++;
        ac.init();
        while(n--)
        {
            scanf("%s",buf);
            ac.insert(buf);
        }
        ac.build();
        //ac.debug();
        scanf("%s",buf);
        printf("Case %d: %d\n",iCase,ac.solve(buf));
    }
    return 0;
}