AC自动机模版代码解析

   今天还是看AC自动机，终于把模版代码看懂啦，总结一下：

   AC自动机，应用于模式匹配问题，尤其是长文本多模版问题较于KMP算法和字典树更具有优势。方法是把所有模版建成一个大的状态转移图，而不是每个模版各建一个图。KMP算法的状态转移图是线性的字符串+失配边组成的，而AC自动机是字典树+失配边组成的。字典树在判断一个单词是否属于字典时很有优势，但是字典树在判断一个文本包含多少个字典中的单词时就显得不足了，因为对于文本串的每次字符都必须从字典树的跟节点走一遍字典树(很类似于模式串匹配时用的暴力方法)，此时应该用AC自动机。

    模版代码如下：

    

#include<cstdio>  
#include<cstring>  
#include<queue>  
using namespace std;  
const int maxnode=11000;  
const int sigma_size=26;  
struct AC_Automata  
{  
    int ch[maxnode][sigma_size];  
    int val[maxnode];   // 每个字符串的结尾结点都有一个非0的val  
    int f[maxnode];     // fail函数  
    int last[maxnode];  // last[i]=j表j节点表示的单词是i节点单词的后缀，且j节点是单词节点  
    int sz;  
  
    //初始化0号根节点的相关信息  
    void init()  
    {  
        sz=1;  
        memset(ch[0],0,sizeof(ch[0]));  
        val[0]=0;  
    }  
  
    //insert负责构造ch与val数组  
    //插入字符串,v必须非0表示一个单词节点  
    void insert(char *s,int v)  
    {  
        int n=strlen(s),u=0;  
        for(int i=0; i<n; i++)  
        {  
            int id=s[i]-'a';  
            if(ch[u][id]==0)  
            {  
                ch[u][id]=sz;  
                memset(ch[sz],0,sizeof(ch[sz]));  
                val[sz++]=0;  
            }  
            u=ch[u][id];  
        }  
        val[u]=v;  
    }  
  
    //getFail函数负责构造f和last数组  
    void getFail()  
    {  
        queue<int> q;  
        last[0]=f[0]=0;  
        for(int i=0; i<sigma_size; i++)  
        {  
            int u=ch[0][i];  
            if(u)  
            {  
                f[u]=last[u]=0;  
                q.push(u);  
            }  
        }  
   /*   然后，就是来看如何利用BFS求出所有结点的失败指针了.
       1) 对于根结点root的失败指针，我们将它直接指向NULL，对于根结点下所有的子结点，失败指针一定是指向root的，因为当一个字符都不能匹配的时候，自然也就不存在更短的能够与之匹配的前缀了；
       2) 将求完失败指针的结点插入队列中；
       3) 每次弹出一个结点now，询问它的每个字符对应的子结点，为了阐述方便，我们将now的i号子结点记为now->next[i]：
              a) 如果now->next[i]为NULL，那么将now->next[i]指向now的失败指针的i号子结点, 即 now->next[i] = now->fail->next[i];
              b) 如果now->next[i]不等于NULL，则需要构造now->next[i]的失败指针，由于a)的操作，我们知道now的失败指针一定存在一个i号子结点，即now->fail->next[i]，那么我们将now->next[i]的失败指针指向它，即now->next[i]->fail = now->fail->next[i]；
       4) 重复2)的操作直到队列为空；*/
        while(!q.empty())// 按BFS顺序计算fail  
        {  
            int r=q.front(); q.pop();  
            for(int i=0; i<sigma_size; i++)  
            {  
                int u=ch[r][i];  
                if(u==0)continue;  
                q.push(u);  
  
                int v=f[r];  
                while(v && ch[v][i]==0) v=f[v];  
                f[u]= ch[v][i];  
                last[u] =  val[f[u]]?f[u]:last[f[u]];  
            }  
        }  
    }  
  
    //递归打印与结点i后缀相同的模版单词节点编号  
    //进入此函数前需保证val[i]>0  
    void print(int i)  
    {  
        if(i)  
        {  
            printf("%d\n",i);  
            print(last[i]);  
        }  
    }  
  
    // 在s中找出 出现了哪几个模板单词  
    void find(char *s)  
    {  
        int n=strlen(s),j=0;  
        for(int i=0; i<n; i++)  
        {  
            int id=s[i]-'a';  
            while(j && ch[j][id]==0) j=f[j];  
            j=ch[j][id];  
            if(val[j]) print(j);  
            else if(last[j]) print(last[j]);  
        }  
    }  
  
};  
AC_Automata ac; 

       明天接着看题目，题目确实很难。。。