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/P3808
https://www.luogu.com.cn/problem/P3808
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。
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。
输出一行一个整数表示答案。
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);
- }
- else
- ch[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。