洛谷-3796 【模板】AC自动机(加强版)

本文介绍了一种高效的模式匹配算法,用于在文本串中查找多个模式串出现的次数,并找出出现次数最多的模式串。通过构建Trie树和求失配指针,算法能够快速处理大量模式串的匹配任务。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

题目描述
有N个由小写字母组成的模式串以及一个文本串T。每个模式串可能会在文本串中出现多次。你需要找出哪些模式串在文本串T中出现的次数最多。
输入格式
输入含多组数据。
每组数据的第一行为一个正整数N,表示共有N个模式串,1≤N≤1501≤N≤1501N150
接下去N行,每行一个长度小于等于70的模式串。下一行是一个长度小于等于10610^6106的文本串T。
输入结束标志为N=0。
输出格式
对于每组数据,第一行输出模式串最多出现的次数,接下去若干行每行输出一个出现次数最多的模式串,按输入顺序排列。

输入输出样例
输入 #1
2
aba
bab
ababababac
6
beta
alpha
haha
delta
dede
tata
dedeltalphahahahototatalpha
0

输出 #1
4
aba
2
alpha
haha

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstdlib>
#include<cstring>
#include<cmath>
#include<queue>
#include<algorithm>
using namespace std;
struct Tree{
    int fail;//失配指针
    int vis[26];//子节点的位置
    int end;//标记以这个节点结尾的单词编号
}AC[100000];//Trie树
int cnt=0;//Trie的指针
struct Result{
    int num;
    int pos;
}Ans[100000];//所有单词的出现次数
bool operator <(Result a,Result b){
    if(a.num!=b.num)
        return a.num>b.num;
    else
        return a.pos<b.pos;
}
string s[100000];
inline void Clean(int x){
    memset(AC[x].vis,0,sizeof(AC[x].vis));
    AC[x].fail=0;
    AC[x].end=0;
}
inline void Build(string s,int Num){
    int l=s.length();
    int now=0;//字典树的当前指针
    for(int i=0;i<l;++i){
        if(AC[now].vis[s[i]-'a']==0){
            AC[now].vis[s[i]-'a']=++cnt;//构造出来
            Clean(cnt);
        }
        now=AC[now].vis[s[i]-'a'];//向下构造
    }
    AC[now].end=Num;//标记单词结尾
}
void Get_fail(){
    queue<int> Q;//队列
    for(int i=0;i<26;++i){
        if(AC[0].vis[i]!=0){
            AC[AC[0].vis[i]].fail=0;//指向根节点
            Q.push(AC[0].vis[i]);//压入队列
        }
    }
    while(!Q.empty()){
        int u=Q.front();
        Q.pop();
        for(int i=0;i<26;++i){
            if(AC[u].vis[i]!=0){
                AC[AC[u].vis[i]].fail=AC[AC[u].fail].vis[i];
                Q.push(AC[u].vis[i]);//压入队列
            }else//不存在这个子节点
                AC[u].vis[i]=AC[AC[u].fail].vis[i];
        }
    }
}
int AC_Query(string s){
    int l=s.length();
    int now=0,ans=0;
    for(int i=0;i<l;++i){
        now=AC[now].vis[s[i]-'a'];
        for(int t=now;t;t=AC[t].fail) Ans[AC[t].end].num++;
    }
    return ans;
}
int main(){
    int n;
    while(233){
        cin>>n;
        if(n==0)break;
        cnt=0;
        Clean(0);
        for(int i=1;i<=n;++i){
            cin>>s[i];
            Ans[i].num=0;
            Ans[i].pos=i;
            Build(s[i],i);
        }
        AC[0].fail=0;//结束标志
        Get_fail();//求出失配指针
        cin>>s[0];//文本串
        AC_Query(s[0]);
        sort(&Ans[1],&Ans[n+1]);
        cout<<Ans[1].num<<endl;
        cout<<s[Ans[1].pos]<<endl;
        for(int i=2;i<=n;++i){
            if(Ans[i].num==Ans[i-1].num) cout<<s[Ans[i].pos]<<endl;
            else break;
        }
    }
    return 0;
}

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