字符串——AC自動機模板(收集)

模板來源於博客：https://bestsort.cn/2019/04/28/402/

文本串中模板串的總數

int tot=0;//編號
int trie[N][26];//字典樹
int val[N];//字符串結尾標記
int fail[N];//失配指針
void insert(char * s){//插入模式串
    int root=0;//字典樹上當前匹配到的結點
    for(int i=0;s[i];i++){
        int id=s[i]-'a';//子節點編號
        if(trie[root][id]==0)//若之前沒有從root到id的前綴
            trie[root][id]=++tot;//插入
        root=trie[root][id];//順着字典樹往下走
    }
    val[root]++;
}
void build(){//構建fail指針域建立字典圖
    memset(fail,0,sizeof(fail));
    queue<int>q;
    for(int i=0;i<26;i++)//將根節點的子節點入隊
        if(trie[0][i])
            q.push(trie[0][i]);

    while(!q.empty()){
        int k=q.front();//對於隊首節點k，其fail指針已求得，現在要求的是他子節點的fail指針
        q.pop();
        for(int i=0;i<26;i++){//遍歷字符集
            if(trie[k][i]){//若字符i對應的子節點存在
                fail[trie[k][i]]=trie[fail[k]][i];//將這個子節點fail指針賦給fail[k]的字符i對應的節點
                q.push(trie[k][i]);
            }
            else
                trie[k][i]=trie[fail[k]][i];//將fail[k]的子節點直接賦成k的子節點
        }
    }
}
int query(char *t){//對文本串進行匹配
    int res=0;//存儲結果
    int root=0;//字典樹上當前匹配到的結點
    for(int i=0;t[i];i++){//對文本串進行遍歷
        int id=t[i]-'a';//子節點編號
        root=trie[root][id];//在字典圖中不斷穿梭跳動
        int j=root;
        while(j&&val[j]!=-1){//利用fail指針找出所有匹配的模式串
            res+=val[j];//累加到答案中
            val[j]=-1;
            j=fail[j];//fail指針跳轉
        }
    }
    return res;
}
char P[N];
char T[N];
int main(){
    int t;
    scanf("%d",&t);
    while(t--){
        memset(trie,0,sizeof(trie));
        memset(val,0,sizeof(val));
        memset(fail,0,sizeof(fail));
        tot=0;

        int n;//模式串個數
        scanf("%d",&n);
        while(n--){
            scanf("%s",P);//輸入模式串
            insert(P);//插入字典樹中
        }
        build();//構建失配指針與字典圖

        scanf("%s",T);//輸入文本串
        int res=query(T);
        printf("%d\n",res);
    }
    return 0;
}

文本串中單個模板串的個數

int res[N];
struct AC_Automata{
    int tire[N][26];//字典樹
    int val[N];//字符串結尾標記
    int fail[N];//失配指針
    int last[N];//last[i]=j表j節點表示的單詞是i節點單詞的後綴，且j節點是單詞節點
    int tot;//編號

    void init(){//初始化0號點
        tot=1;
        val[0]=0;
        last[0]=0;
        fail[0]=0;
        memset(tire[0],0,sizeof(tire[0]));
    }

    void insert(char *s,int v){//構造trie與val數組，v需非0，表示一個單詞節點
        int len=strlen(s);
        int root=0;
        for(int i=0;i<len;i++){
            int id=s[i]-'a';
            if(tire[root][id]==0){
                tire[root][id]=tot;
                memset(tire[tot],0,sizeof(tire[tot]));
                val[tot++]=0;
            }
            root=tire[root][id];
        }
        val[root]=v;
    }

    void build(){//構造fail與last
        queue<int> q;
        for(int i=0;i<26;i++){
            int root=tire[0][i];
            if(root!=0){
                fail[root]=0;
                last[root]=0;
                q.push(root);
            }
        }

        while(!q.empty()){//bfs求fail
            int k=q.front();
            q.pop();
            for(int i=0;i<26; i++){
                int u=tire[k][i];
                if(u==0)
                    continue;
                q.push(u);

                int v=fail[k];
                while(v && tire[v][i]==0)
                    v=fail[v];
                fail[u]=tire[v][i];
                last[u]=val[fail[u]]?fail[u]:last[fail[u]];
            }
        }
    }

    void print(int i){//遞歸打印與結點i後綴相同的前綴節點編號
        if(val[i]){
            res[val[i]]++;
            print(last[i]);
        }
    }

    void query(char *s){//匹配
        int len=strlen(s);
        int j=0;
        for(int i=0;i<len;i++){
            int id=s[i]-'a';
            while(j && tire[j][id]==0)
                j=fail[j];
            j=tire[j][id];
            if(val[j])
                print(j);
            else if(last[j])
                print(last[j]);
        }
    }
}ac;
char P[1000][1000];
char T[N];
int main(){
    int n;
    while(scanf("%d",&n)!=EOF&&n){
        memset(res,0,sizeof(res));
        ac.init();

        for(int i=1;i<=n;i++){
            scanf("%s",P[i]);
            ac.insert(P[i],i);
        }
        ac.build();

        scanf("%s",T);
        ac.query(T);
        for(int i=1;i<=n;i++)
            if(res[i])
                printf("%s: %d\n",P[i],res[i]);
    }
    return 0;
}