uva 11019 Matrix Matcher

题意:给出一个n*m的字符矩阵T,你的任务是找出给定的x*y的字符矩阵P在T中出现了多少次.

思路：要想整个矩阵匹配，至少各行都得匹配。所以先把P的每行看做一个模式串构造出AC自动机，然后在T中的各行逐一匹配，找到P中每一行的所有匹配点。

只要在匹配时做一些附加操作，就可以把匹配出来的单一的行拼成矩形。用一个count[r][c]表示T中一(r,c)为右上角,与P等大的矩形中有多少个 完整的行和P对应位置的行完全相同.当P的第i行出现在T的第r行,起始列编号为c时,意味着count[r-i][c]应当加1.所有匹配结束后,count[r] [c]=X的那些就是一个二维匹配点.

注意:模式串有可能相同,因此需要一个next数组来记录相同的模式串.

#include<iostream>
#include<string>
#include<algorithm>
#include<cstdlib>
#include<cstdio>
#include<set>
#include<map>
#include<vector>
#include<cstring>
#include<stack>
#include<cmath>
#include<queue>
using namespace std;
#define CL(x,v); memset(x,v,sizeof(x));
#define INF 0x3f3f3f3f
#define LL long long
const int SIGMA_SIZE = 26;
const int MAXNODE = 111000;
const int MAXS = 150 + 10;

struct ACautomata
{
    int ch[MAXNODE][SIGMA_SIZE];
    int f[MAXNODE];    // fail函数
    int val[MAXNODE];  // 每个字符串的结尾结点都有一个非0的val
    int last[MAXNODE]; // 输出链表的下一个结点
    int next[MAXS];
    int sz;
    int count[1005][1005];
    void init()
    {
        sz = 1;
        memset(ch[0], 0, sizeof(ch[0]));
        memset(count,0,sizeof(count));
        memset(next,0,sizeof(next));
    }

    // 字符c的编号
    int idx(char c)
    {
        return c-'a';
    }

    // 插入字符串。v必须非0
    void insert(char *s, int v)
    {
        int u = 0, n = strlen(s);
        for(int i = 0; i < n; i++)
        {
            int c = idx(s[i]);
            if(!ch[u][c])
            {
                memset(ch[sz], 0, sizeof(ch[sz]));
                val[sz] = 0;
                ch[u][c] = sz++;
            }
            u = ch[u][c];
        }
        if(val[u])
        {
            next[v]=val[u];
        }
        val[u] = v;
    }

    // 递归打印匹配文本串str[i]结尾的后缀,以结点j结尾的所有字符串
    void print(int i,int j,int x)
    {
        if(j)
        {
            if(x-val[j]+1>0)
                count[x-val[j]+1][i]++;
            int t=val[j];
            while(next[t])
            {
                t=next[t];
                if(x-t+1>0)
                    count[x-t+1][i]++;
            }
            print(i,last[j],x);
        }
    }

    // 在T中找模板
    int find(char* T,int x)
    {
        int n = strlen(T);
        int j = 0; // 当前结点编号，初始为根结点
        for(int i = 0; i < n; i++)   // 文本串当前指针
        {
            int c = idx(T[i]);
            j = ch[j][c];
            if(val[j]) print(i,j,x);
            else if(last[j]) print(i,last[j],x); // 找到了！
        }
    }

    // 计算fail函数
    void getFail()
    {
        queue<int> q;
        f[0] = 0;
        // 初始化队列
        for(int c = 0; c < SIGMA_SIZE; c++)
        {
            int u = ch[0][c];
            if(u)
            {
                f[u] = 0;
                q.push(u);
                last[u] = 0;
            }
        }
        // 按BFS顺序计算fail
        while(!q.empty())
        {
            int r = q.front();
            q.pop();
            for(int c = 0; c < SIGMA_SIZE; c++)
            {
                int u = ch[r][c];
                if(!u)
                {
                    ch[r][c]=ch[f[r]][c];
                    continue;
                }
                q.push(u);
                int v = f[r];
                while(v && !ch[v][c]) v = f[v];
                f[u] = ch[v][c];
                last[u] = val[f[u]] ? f[u] : last[f[u]];
            }
        }
    }

};
ACautomata solver;
char str[1005][1005];
char str1[105][105];
int main()
{
    int T;
    scanf("%d",&T);
    while(T--)
    {
        int N,M,X,Y;
        scanf("%d%d",&N,&M);
        for(int i=1; i<=N; i++)
            scanf("%s",str[i]);
        scanf("%d%d",&X,&Y);
        for(int i=1; i<=X; i++)
            scanf("%s",str1[i]);
        solver.init();
        for(int i=1; i<=X; i++)
        {
            solver.insert(str1[i],i);
        }
        solver.getFail();
        for(int i=1; i<=N; i++)
        {
            solver.find(str[i],i);
        }
        int ans=0;
        for(int i=1; i<=N; i++)
            for(int j=1; j<=M; j++)
                if(solver.count[i][j]==X)
                    ans++;
        printf("%d
",ans);
    }
    return 0;
}