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  • poj 1625(Trie图(AC自动机)+DP+精度计算)

    题意:首先输入三个整数:n,m,p;n代表总共有n个字母,m代表字符串的长度为m,p代表病毒字符串的个数;题目让你求的是不包含病毒的字符串长度为m的个数为多少。

    思路:这个题让我意识到我自己是有多么的水啊,中南一大牛花了一天的时间自己想出来并且解决它,而我花费了一个星期的时间把别人的代码看懂了,啊!!!分析下其中的原因:最重要的原因是自己知识的漏洞太多了,开始的时候对于Trie图是一无所知,在请教了中南大牛之后,以为自己弄懂了,可是在DP的时候,我又在想为什么能够这样DP呢???归根结底还是对Trie图没理解好。首先我讲下现在的理解吧:1.目的:把各个长度的字符串都能够在树上反映出来,但是要把那些含有病毒的字符串去掉,现在最重要的就是如何去掉这些含有病毒的字符串了,那就要看Trie图的强大之处了;2.如何建立Trie图(如图二所示)呢?首先建立好字典树(如图一所示),(首先声明我说的是没有优化的Trie图)从根节点开始,每个白色的节点(安全节点)都需要n条边,就拿图二中的第二层b节点为例吧!它有指向a的边,也有指向b的边,可是没有指向c的边,怎么办呢??自己建啊!如何建呢?如下:假设b节点后有c节点,那么在AC自动机中,c节点的fail指针应该指向和b节点相邻的c节点,说明这个c(和b相邻的)节点与那个c(b节点的孩子)是等价的,他们的安全性是一样的,那么我们就把b节点直接指向与它相邻的c节点建立一条边(这个东西在后面的DP中很重要,开始的时候我是一直没想明白的,经过两三天的思考才弄懂的),其它的白色节点也是这样建立的,那么我们的Trie图就这样愉快的建好了,其实说到底就是在AC自动机上的那个图上多建立了一些边;3.如何DP呢??首先要把所有长度为(1--m)的字符串根据这个Trie图分类,怎么分类??假设有Trie图中有t个节点,那么我们可以根据这t个节点发出一条边到达不同的字符串分类,就是把他们分成t类,最后只要统计这t个类中长度为m的字符串即可!!状态转移方程为:dp[i][j]=dp[i-1][k]+dp[i][j],其中的k代表在第i步有一条指向j节点的边,其实这个j节点分为两类:一类是k节点有后继节点j;另一类是k节点其实没有后继节点,而是通过找等价节点找到的j节点,这一类是最难理解的,我是用了很长时间才把他理解透彻的啊!!!最后要注意的是:这个题目最后的结果是大数,而题目中也没有说明要取模,所以要用精度计算。废话我也不说了,看代码实现吧!!做完这个题之后建议做:poj 2778(听说要用矩阵乘法,我表示我不会)、hdu 2243

    代码实现:
    #include<iostream>
    #include<queue>
    #include<string.h>
    #include<algorithm>
    #include<stdlib.h>
    using namespace std;
    struct node{
        int flag;
        int fail;
        int next[50];
        void init()
        {
            flag=0;
            fail=0;
            memset(next,0,sizeof(next));
        }
    }s[110];
    int n,m,t,tot;
    int dp[51][110][30];
    char str[51];
    void ca()//初始化
    {
        tot=0;//统计节点个数
        s[0].init();
    }
    int cmp(char a,char b)
    {
        if(a>b)
            return 0;
        else
            return 1;
    }
    int hash(char temp)//找到节点在字符集中的位置
    {
        int f=0,r=n,mid;
        while(f<=r)
        {
            mid=(f+r)/2;
            if(temp>str[mid])
                f=mid+1;
            else if(temp==str[mid])
                return mid;
            else
                r=mid-1;
        }
    }
    void insert(char *str)//建立字典树
    {
        int p=0,index;
        for(;*str!='\0';str++)
        {
            index=hash(*str);
            if(s[p].next[index]==0)
            {
                s[++tot].init();
                s[p].next[index]=tot;
            }
            p=s[p].next[index];
        }
        s[p].flag=1;
    }
    void AC_tree()//建立Trie图
    {
        int p,cur,son,i;
        queue<int>Q;
        s[0].fail=0;
        Q.push(0);
        while(!Q.empty())
        {
            p=Q.front();
            Q.pop();
            for(i=0;i<n;i++)
            {
                son=s[p].next[i];
                if(son!=0)
                {
                    if(p==0)
                        s[son].fail=0;
                    else
                    {
                        cur=s[p].fail;
                        while(cur!=0&&s[cur].next[i]==0)
                            cur=s[cur].fail;
                        s[son].fail=s[cur].next[i];
                    }
                    if(s[s[son].fail].flag==1)
                        s[son].flag=1;
                    Q.push(son);
                }
                else
                    s[p].next[i]=s[s[p].fail].next[i];
            }
        }
    }
    void add(int *a,int *b)//大数相加
    {
        int i,c=0;
        for(i=0;i<30;i++)
        {
            a[i]=a[i]+b[i]+c;
            c=a[i]/10000;
            a[i]=a[i]%10000;
        }
    }
    void solve()
    {
        int i,j,k,p;
        memset(dp,0,sizeof(dp));
        dp[0][0][0]=1;
        for(i=1;i<=m;i++)
        {
            for(j=0;j<=tot;j++)
            {
                if(s[j].flag)//去掉危险节点
                    continue;
                for(k=0;k<n;k++)
                {
                    p=s[j].next[k];
                    if(s[p].flag)//去掉危险节点
                        continue;
                    add(dp[i][p],dp[i-1][j]);
                }
            }
        }
        int ans[30];
        memset(ans,0,sizeof(ans));
        for(i=0;i<=tot;i++)
            if(s[i].flag==0)
                add(ans,dp[m][i]);
        for(i=29;i>=0;i--)
            if(ans[i]!=0)
                break;
        if(i<0)
            printf("0");
        else
        {
            printf("%d",ans[i]);
            i--;
            for(;i>=0;i--)
                printf("%04d",ans[i]);
        }
        printf("\n");
    }
    int main()
    {
        char haha[51];
        while(scanf("%d%d%d",&n,&m,&t)!=EOF)
        {
            getchar();
            ca();
            gets(str);
            sort(str,str+strlen(str),cmp);
            while(t--)
            {
                gets(haha);
                insert(haha);
            }
            AC_tree();
            solve();
        }
        return 0;
    }
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/jiangjing/p/3055431.html
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