【AC自动机】多模匹配算法

写了个模板题，加强版借鉴大佬的代码，前置技能KMP（感觉没啥用主要是思想），字典树。

P3808 【模板】AC自动机（简单版）

#include <queue>
#include <cstdlib>
#include <cmath>
#include <cstdio>
#include <string>
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;
typedef long long ll;
const int maxn =  2*1e6+9;

int trie[maxn][26]; //字典树
int cntword[maxn];  //记录该单词出现次数
int fail[maxn];     //失败时的回溯指针
int cnt = 0;

void insertWords(string s){
    int root = 0;
    for(int i=0;i<s.size();i++){
        int next = s[i] - 'a';
        if(!trie[root][next])
            trie[root][next] = ++cnt;
        root = trie[root][next];
    }
    cntword[root]++;      //当前节点单词数+1
}
void getFail(){
    queue <int>q;
    for(int i=0;i<26;i++){      //将第二层所有出现了的字母扔进队列
        if(trie[0][i]){
            fail[trie[0][i]] = 0;
            q.push(trie[0][i]);
        }
    }

//fail[now]    ->当前节点now的失败指针指向的地方
////tire[now][i] -> 下一个字母为i+'a'的节点的下标为tire[now][i]
    while(!q.empty()){
        int now = q.front();
        q.pop();

        for(int i=0;i<26;i++){      //查询26个字母
            if(trie[now][i]){
                //如果有这个子节点为字母i+'a',则
//让这个节点的失败指针指向(((他父亲节点)的失败指针所指向的那个节点)的下一个节点)
                //有点绕,为了方便理解特意加了括号

                fail[trie[now][i]] = trie[fail[now]][i];
                q.push(trie[now][i]);
            }
            else//否则就让当前节点的这个子节点
                //指向当前节点fail指针的这个子节点
                trie[now][i] = trie[fail[now]][i];
        }
    }
}


int query(string s){
    int now = 0,ans = 0;
    for(int i=0;i<s.size();i++){    //遍历文本串
        now = trie[now][s[i]-'a'];  //从s[i]点开始寻找
        for(int j=now;j && cntword[j]!=-1;j=fail[j]){
            //一直向下寻找,直到匹配失败(失败指针指向根或者当前节点已找过).
            ans += cntword[j];
            cntword[j] = -1;    //将遍历国后的节点标记,防止重复计算
        }
    }
    return ans;
}

int main() {
    int n;
    string s;
    cin >> n;
    for(int i=0;i<n;i++){
        cin >> s ;
        insertWords(s);
    }
    fail[0] = 0;
    getFail();
    cin >> s ;
    cout << query(s) << endl;
    return 0;
}

P3796 【模板】AC自动机（加强版）

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstdlib>
#include<cstring>
#include<cmath>
#include<queue>
#include<algorithm>
using namespace std;
struct Tree//字典树
{
    int fail;//失配指针
    int vis[26];//子节点的位置
    int cnt;//标记以这个节点结尾的单词编号
} AC[100000]; //Trie树
int cnt=0;//Trie的指针

struct Result
{
    int num;
    int pos;
} Ans[100000]; //所有单词的出现次数

bool operator <(Result a,Result b)
{
    if(a.num!=b.num)
        return a.num>b.num;
    else
        return a.pos<b.pos;
}

string s[100000];
inline void Clean(int x)
{
    memset(AC[x].vis,0,sizeof(AC[x].vis));
    AC[x].fail=0;
    AC[x].cnt=0;
}

void Build(string s,int Num)
{
    int l=s.length();
    int now=0;//字典树的当前指针
    for(int i=0; i<l; ++i) //构造Trie树
    {
        if(AC[now].vis[s[i]-'a']==0)//Trie树没有这个子节点
        {
            AC[now].vis[s[i]-'a']=++cnt;//构造出来
            Clean(cnt);
        }
        now=AC[now].vis[s[i]-'a'];//向下构造
    }
    AC[now].cnt=Num;//标记单词结尾
}

void Get_fail()//构造fail指针
{
    queue<int> Q;//队列
    for(int i=0; i<26; ++i) //第二层的fail指针提前处理一下
    {
        if(AC[0].vis[i]!=0)
        {
            AC[AC[0].vis[i]].fail=0;//指向根节点
            Q.push(AC[0].vis[i]);//压入队列
        }
    }
    while(!Q.empty())//BFS求fail指针
    {
        int u=Q.front();
        Q.pop();
        for(int i=0; i<26; ++i) //枚举所有子节点
        {
            if(AC[u].vis[i]!=0)//存在这个子节点
            {
                AC[AC[u].vis[i]].fail=AC[AC[u].fail].vis[i];
                //子节点的fail指针指向当前节点的
                //fail指针所指向的节点的相同子节点
                Q.push(AC[u].vis[i]);//压入队列
            }
            else//不存在这个子节点
                AC[u].vis[i]=AC[AC[u].fail].vis[i];
            //当前节点的这个子节点指向当
            //前节点fail指针的这个子节点
        }
    }
}

void AC_Query(string s)//AC自动机匹配
{
    int l=s.length();
    int now=0;
    for(int i=0; i<l; ++i)
    {
        now=AC[now].vis[s[i]-'a'];//向下一层
        for(int t = now; t; t=AC[t].fail) Ans[AC[t].cnt].num++;
    }
}

int main()
{
    int n;
    while(cin >> n)
    {
        if(n==0)break;
        cnt=0;
        Clean(0);
        for(int i=1; i<=n; ++i)
        {
            cin>>s[i];
            Ans[i].num=0;
            Ans[i].pos=i;
            Build(s[i],i);
        }
        AC[0].fail=0;//结束标志
        Get_fail();//求出失配指针
        cin>>s[0];//文本串
        AC_Query(s[0]);
        sort(&Ans[1],&Ans[n+1]);
        cout<<Ans[1].num<<endl;
        cout<<s[Ans[1].pos]<<endl;
        for(int i=2; i<=n; ++i)
        {
            if(Ans[i].num==Ans[i-1].num)
                cout<<s[Ans[i].pos]<<endl;
            else break;
        }
    }
    return 0;
}