HDU 2222 Keywords Search（AC自动机）题解

最新推荐文章于 2021-02-12 23:12:48 发布

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本文介绍了一种多模匹配算法——AC自动机，该算法结合了KMP和字典树的知识，用于快速查找多个关键词在文本中出现的次数。文中详细解释了AC自动机的构建过程及其如何高效匹配文本。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

题意：给你几个keywords，再给你一段文章，问你keywords出现了几次。

思路：这里就要用到多模匹配算法AC自动机了，AC自动机需要KMP和字典树的知识，匹配时是在字典树上，失配我们就要用到类似KMP的失配值了，如果失配，我们就沿着失配值到某个节点开始匹配，因为是多模匹配，我们每次失配移动都会从某一keyword的某部分开始匹配，这样就节省了很多时间。

话说第一次听到AC自动机我竟天真的以为是会自动AC题目的算法...orz

参考：

AC自动机算法详解（转载）

ac自动机最详细的讲解，让你一次学会ac自动机。

AC自动机算法及模板

代码：

#include<cstdio>
#include<vector>
#include<stack>
#include<queue>
#include<cstring>
#include<string>
#include<cmath>
#include<cstdlib>
#include<algorithm>
#define ll long long
const int maxn = 1000000+5;
const int maxm = 100000+5;
const int MOD = 1e7;
const int INF = 0x3f3f3f3f;
using namespace std;
struct Trie{
    Trie *next[26];
    Trie *fail; //失配值
    int sum;    //以此为单词结尾的个数
    Trie(){
        sum = 0;
        memset(next,NULL,sizeof(next));
        fail = NULL;
    }
};
Trie *root;
Trie *q[maxn];  //模拟队列
int head,tail;
void insert(char *s){
    Trie *p = root;
    for(int i = 0;s[i];i++){
        int x = s[i] - 'a';
        if(p ->next[x] == NULL){
            p ->next[x] = new Trie();
        }
        p = p ->next[x];
    }
    p ->sum++;
}
void buildFail(){   //计算失配值
    head = 0,tail = 1;
    q[head] = root;
    Trie *p,*temp;
    while(head < tail){
        temp = q[head++];
        for(int i = 0;i <= 25;i++){
            if(temp ->next[i]){
                if(temp == root){   //父节点为root，fail为root
                    temp ->next[i] ->fail = root;
                }
                else{
                    p = temp ->fail;    //查看父节点的fail
                    while(p){
                        if(p ->next[i]){
                            temp ->next[i] ->fail = p ->next[i];
                            break;
                        }
                        p = p ->fail;
                    }
                    if(p == NULL) temp ->next[i] ->fail = root;
                }
                q[tail++] = temp ->next[i];
            }
        }
    }
}
int ac_automation(char *ch){
    //p为模式串指针
    int cnt = 0;
    Trie *p = root;
    int len = strlen(ch);
    for(int i = 0;i < len;i++){
        int x = ch[i] - 'a';
        while(!p ->next[x] && p != root) 
            p = p ->fail;    
        p = p ->next[x];    //找到后p指针指向该结点
        if(!p) p = root;    //若指针返回为空，则没有找到与之匹配的字符
        Trie *temp = p;
        while(temp != root){
            if(temp ->sum >= 0){    //判断该结点是否被访问
                cnt += temp ->sum;
                temp ->sum = -1;
            }
            else break;
            temp = temp ->fail;
        }
    }
    return cnt;
}
char word[maxn];
int main(){
    int T,n;
    char s[55];
    scanf("%d",&T);
    while(T--){
        root = new Trie();
        scanf("%d",&n);
        for(int i = 0;i < n;i++){
            scanf("%s",s);
            insert(s);
        }
        scanf("%s",word);
        buildFail();
        int cnt = ac_automation(word);
        printf("%d\n",cnt);
    }
    return 0;
}