• AC自动机题目选讲


    AC自动机题目选讲

    AC自动机复习:AC 自动机 - OI Wiki

    先完成模板:luogu的

    下面的所有例题代码我用的是ldytxdy这个账号提交,可以直接在cf上查看代码。

    复习题

    \(1.\)CF1202E

    枚举断点,设 \(\large s_i\)​​ 和 \(\large rs_i\) ​​分别表示以\(i\)​​为结尾的前缀/后缀的匹配个数,答案为

    \[\large \sum_{i=2}^{n}s_i \times rs_{i-1} \]

    \(\large s_i\) ​和 \(\large rs_i\) ​可以通过分别建正反串AC自动机求出。

    AC自动机上dp

    \(2\)​.CF696D

    \(\large f_{i,j}\)​​ 为答案串匹配到前\(i\)​​位,在AC自动机的 \(\large j\) ​​节点的最大值

    \(\large val(x)\) ​表示把原串权值记在\(x\)​号点

    \[\large f_{0,0} = 1\\ \large f_{i,j} + val(tr_{j,k})\to f_{i+1,tr_{j,k}} \]

    矩乘优化即可。

    \(3\)​.SDOI2014 数数

    \(\large \ f_{pos,p}\)​​​ 表示答案数位在 \(\large pos\)​​​ 且AC自动机节点在 \(\large p\)​​​ 的方案数

    \(\large op(x)\)​​ 为 \(x\)​​ 是否为结束节点

    \[\large f_{0,0}=1\\ \large f_{i,j} \to f_{i+1,tr_{j,k}}(op(tr_{j,k})=false) \]

    用数位dp实现这个过程

    练一练:CF86C

    简单数据结构+AC自动机

    \(5.\)​​​​NOI2011 阿狸的打字机

    考虑题目中加减字符的实际意义就是在trie树上dfs,所以我们把询问离线到每个结束点上做一遍dfs

    我们建出fail树,考虑AC自动机跳fail树的匹配过程,需要实现的操作就是单点加查子树和

    记下fail树的dfn序后树状数组,记得dfs回溯的时候撤销贡献。

    \(6\)​​​​.CF547E

    考虑离线,每个询问可以拆成前缀和相减的形式,用vector记录每个位置的询问

    每扫到一个字符串,在fail树上把这个字符串代表的所有节点权值 \(\large +1\)

    答案就是查 \(\large s_k\)​ 在fail树上结束点的子树和。套用上题做法即可。

    \(7.\)​​CF1437G

    根据上两题的经验很容易做出来,需要实现单点加和点到根的总权值,树剖维护。

    练一练:CF163E

    好题

    \(8\)​.CF710F

    CF163E的在线版本

    AC自动机的删除是很困难的

    建出两个AC自动机,分别塞入删除和增加的串,答案就是在两个AC自动机上分别做一遍匹配然后相减。

    考虑二进制分组,每组建一个AC自动机,加入时往前合并,具体实现与线段树合并类似。

    显然每个串至多合并 \(\large log_2n\)​​ 次,所以复杂度是 \(\large Slogn\)​ ​, \(\large S\)​​ 表示总串长。

    \(9.\)​​​CF587F

    因为我们做了CF547E,所以可以很容易看出答案就是:

    \(\large l...r\)​​ 中所有\(\large s_i\)​​的结束点子树每个点 \(\large +1\)​ ​后 \(\large s_k\)​​ 代表字符所有节点的总权值。

    这样就不能像之前的题用树状数组的单点加实现了,考虑离线根号分治。

    \(\large len_i\)​​ ​​​表示 \(\large s_i\)​​​​​ 的长度,设所有 \(\large s_i\)​​​​​ 总长度为 \(\large M\)​​ ​​​,并且设一个阈值 \(\large L\) ​​​​​.

    \(\large I.\)\(\large len_i \leqslant L\)​​

    依次扫过 \(n\)​ 个串,每扫到一个串用树状数组实现子树加,查的时候暴力单点查一个字符串的所有点。

    复杂度分析:子树加是 $\large O(nlog_2M) $​​​的,查询是 \(\large O(QLlog_2M)\)​ ​​的

    \(\large II.\)\(\large len_i>L\)

    显然这样的 \(\large s_i\)​​ 个数是不超过 \(\large \frac M L\) ​​的

    还是依次扫过 \(\large n\)​​ 个串,我们对于每个 \(\large s_i\)​​ 的节点做一次单点加,查就是一个子树和。

    这个可以不用数据结构,暴力做就好了。

    复杂度分析:单点加: \(\large O(\frac {M^2} L)\)​​​​ ,因为要把询问排序所以询问的复杂度是 \(\large O(Qlog_2Q)\) ​​​​的

    利用均值不等式设 \(\large \frac {M^2} L = QLlog_2M\)​​​​ 解得 \(\large L=\frac {M} {\sqrt {qlog_2M}}\)​​​​

    所以总复杂度是 \(\large O(nlog_2M+Qlog_2Q+M\sqrt {Qlog_2M})\)

    \(10.\)​​​CF1483F

    显然 \(\large (i,j)\)​​​​​合法当且 \(\large s_j\)​​ ​​​在 \(\large s_i\)​​​​​ 中不被任意一个 \(\large s_k\) ​​​​​覆盖

    我们枚举每个字符串作为 \(\large i\)​​​,从后往前枚举 \(\large s_i\)​​​的每个位置 \(\large p\)​​​

    我们需要寻找出以 \(\large p\)​​​ ​​结尾的最长子串 \(\large S\)​​​​​ 使得 \(\large S \in s_{1...n}\)​​​​​,设 \(\large S=s_x\)​​​​​

    \(\large S\)​​​​​ 的左端点为 \(\large L\)​​​​​,设 \(\large pre\)​ ​​​​为之前扫过的最大的 \(\large L\)​​​​​

    如果 \(\large pre>L\)​​​ ​那么这就是 \(\large s_x\)​​ ​​不被包含的一次,此时 \(\large cnt_{s_x}+1\)​​​​,并用 \(\large L\)​ ​​​更新 \(\large pre\)​​​​

    最后答案加上有多少个 \(\large cnt_i\)​ ​满足 \(\large cnt_i=\)​​ 总出现个数

    经典工业题

    luoguP5599 XR-4 文本编辑器

    模板

    最后附上我的板子,是这个的AC代码。

    #include <bits/stdc++.h>
    using namespace std;
    const int N=1e6+5;
    int n;char s[N];
    int tr[N][27],fail[N],End[N],tot;
    queue<int>q;
    void ins(char *s){
    	int p=0,m=strlen(s);
    	for(int i=0;i<m;i++){
    		int l=s[i]-'a';
    		if(!tr[p][l])
    			tr[p][l]=++tot;
    		p=tr[p][l];
    	}
    	End[p]++;
    }
    void build(){
    	for(int i=0;i<26;i++)
    		if(tr[0][i])q.push(tr[0][i]);
    	while(q.size()){
    		int u=q.front();q.pop();
    		for(int i=0;i<26;i++){
    			if(tr[u][i]){
    				fail[tr[u][i]]=tr[fail[u]][i];
    				q.push(tr[u][i]);
    			}
    			else tr[u][i]=tr[fail[u]][i];
    		}
    	}
    }
    int query(char *s){
    	int m=strlen(s),p=0,ans=0;
    	for(int i=0;i<m;i++){
    		p=tr[p][s[i]-'a'];
    		for(int t=p;t&&~End[p];t=fail[t])
    			ans+=End[t],End[t]=-1;
    	}return ans;
    }
    int main(){
    	scanf("%d",&n);
    	for(int i=1;i<=n;i++){
    		scanf("%s",s);
    		ins(s);
    	}
    	build();
    	scanf("%s",s);
    	return printf("%d\n",query(s))&0;
    }
    
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