AC自动机(查询)

        上面讲了AC自动机是如何建树和建自动机的,这里要讲的是AC自动机的查询和各个数组的功能和作用。

        其实AC自动机的查询和KMP算法是及其相近的,都是一个指针跑主串,另一个指针跑ne串(这里就是回跳边)。

        话都说到这了,不妨先来看看ne的真实用处吧。上次有提过,ne数组存的其实就是最长的后缀模式串,当我们找到一个字串在主串中匹配的时候,我们并不能直接继续下去,因为如果两个单词之间存在借位的情况,我们就会忽略从而导致错误,所以我们需要记录下当前字母先前能回跳的位置,这样我们才能将我们所要的字串一网打尽,和KMP其实是完全相同的。

        那么转移边呢,我们说过我们要用一个指针去遍历树,但是我们遍历树的时候一但到头了怎么办,是不是要沿着原路反回。现在我们用一个转移边就可以节省这一部分的操作,那么为什么要把转移边建在自己回跳边的儿子上呢?其实是为了契合上面所建的回跳边,这样我们的跑主串的指针就一定会是不回退的,只需要回跳边不断操作,主串完全就是一个匹配版,不需要进行复杂的操作。

        代码如下:

int query(char *s)
{int ans = 0;for(int k = 0, i = 0; s[k]; k ++){i = ch[i][s[k] - 'a'];for(int j = i; j && ~cnt[j]; j = ne[j]){ans += cnt[j];cnt[j] = -1;}}return ans;
}

        这里需要注意,我们的计数的维护,当我们找到某一个字串后,我们会加上它在Trie树中存储的个数,同时别忘了清零,否则会多加,这里用的是位运算的小技巧。 

        贴一道例题:

https://www.luogu.com.cn/problem/P3808icon-default.png?t=N7T8https://www.luogu.com.cn/problem/P3808

题目描述

给定 𝑛 个模式串 𝑠𝑖 和一个文本串 𝑡,求有多少个不同的模式串在文本串里出现过。
两个模式串不同当且仅当他们编号不同。

输入格式

第一行是一个整数,表示模式串的个数 𝑛。
第 2 到第 (𝑛+1) 行,每行一个字符串,第 (𝑖+1) 行的字符串表示编号为 𝑖的模式串 𝑠𝑖。
最后一行是一个字符串,表示文本串 𝑡。

输出格式

输出一行一个整数表示答案。

输入输出样例

输入 #1复制

3
a
aa
aa
aaa

输出 #1复制

3

输入 #2复制

4
a
ab
ac
abc
abcd

输出 #2复制

3

输入 #3复制

2
a
aa
aa

输出 #3复制

2

        代码如下:
 

#include <bits/stdc++.h>using namespace std;const int N = 1e6 + 10;int ch[N][26], cnt[N], ne[N];
int n, idx;
char s[N];void insert(char *s)
{int p = 0;for(int i = 0; s[i]; i ++){int j = s[i] - 'a';if(!ch[p][j])ch[p][j] = ++ idx;p = ch[p][j];}cnt[p] ++;
}void build()
{queue<int> q;for(int i = 0; i < 26; i ++)if(ch[0][i])q.push(ch[0][i]);while(!q.empty()){int u = q.front();q.pop();for(int i = 0; i < 26; i ++){	int v = ch[u][i]; if(v){ne[v] = ch[ne[u]][i];q.push(v);}elsech[u][i] = ch[ne[u]][i];}}
}int query(char *s)
{int ans = 0;for(int k = 0, i = 0; s[k]; k ++){i = ch[i][s[k] - 'a'];for(int j = i; j && ~cnt[j]; j = ne[j]){ans += cnt[j];cnt[j] = -1;}}return ans;
}int main()
{cin >> n;while(n --){cin >> s;insert(s);}build();cin >> s;int ans = query(s);cout << ans << endl;
}

        我发现了,其实这些看起来比较难的算法并没有用什么特别高级的东西,大多都是需要动脑想的,只要将各个数组的作用,以及特殊的定义想明白其实还是简单的。

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