POJ 1204 Word Puzzles AC自动机题解

AC自动机的灵活运用，本题关键是灵活二字。

因为数据不是很大，时间要求也不高的缘故，所以本题有人使用暴力法也过了，有人使用Trie也过了。

当然有人使用AC自动机没AC的，在讨论区里喊AC自动机超时的，那是因为不会灵活运用，或者是硬套模板的，AC了速度也不会快。

给出本人的算法思路：

1 把需要查找的关键字建立Trie， 然后构造AC自动机

2 查找的时候分八个方向查找，比如棋盘是board[N][M]，那么就可以循环i(0->N-1)，然后每次把board[i]当做一个文本，做过HDU的key word那道题目的人都知道如何搜索一个文本中有多少关键字出现，这样不就把本题转换为查找文本关键字的问题了。 不过本题是需要八个方向的八个文本都搜索一遍，八是个不大的常数。其他方向如何构造一个文本，就可以自己思考一下，不难。

3 记录结果就看个人的编程能力了，这里的技巧是逆转关键字建立Trie，那么搜索到尾就是每个关键字的开头了。

AC自动机虽然高级，但是也还是一个算法工具，套模板，一大抄的代码没什么意义的，还是彻底消化掉，然后灵活运用才是关键。

对于本题写出高效的算法，那么是超过5星级难度的。

下面给出个上面思路的实现算法，速度很快的。

出处： http://blog.csdn.net/kenden23

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <queue>
using std::queue;

const int MAX_LEN = 1001;
const int ARR_SIZE = 26;
char board[MAX_LEN][MAX_LEN];
char word[MAX_LEN], gDir[MAX_LEN];
int gIndices[MAX_LEN][2];
int L, C, W;

inline int getIndex(char ch) { return ch-'A'; }

struct Node
{
	int n, index;
	Node *fail;
	Node *arr[ARR_SIZE];
};

void clearNode(Node *p)
{
	p->n = 0;
	p->index = 0;
	p->fail = NULL;
	for (int i = 0; i < ARR_SIZE; i++)
	{
		p->arr[i] = NULL;
	}
}

Node gPool[MAX_LEN*MAX_LEN];
int gPoolId;
Node *Trie;

void insertTrie(char w[], int index)
{
	Node *pCrawl = Trie;
	int len = strlen(w);
	for (int i = len-1; i >= 0; i--)//逆向插入字符串，方便找到起头节点
	{
		int id = getIndex(w[i]);
		if (!pCrawl->arr[id])
		{
			pCrawl->arr[id] = &gPool[gPoolId++];
			clearNode(pCrawl->arr[id]);
		}
		pCrawl = pCrawl->arr[id];
	}
	pCrawl->n++;
	pCrawl->index = index;
}

void buildFail()
{
	queue<Node *> qu;
	qu.push(Trie);
	while (!qu.empty())
	{
		Node *pCrawl = qu.front();
		qu.pop();
		for (int i = 0; i < ARR_SIZE; i++)
		{
			if (!pCrawl->arr[i]) continue;
			pCrawl->arr[i]->fail = Trie;
			Node *fail = pCrawl->fail;
			while (fail)
			{
				if (fail->arr[i])
				{
					pCrawl->arr[i]->fail = fail->arr[i];
					break;
				}
				fail = fail->fail;
			}
			qu.push(pCrawl->arr[i]);
		}
	}
}

void searchDirect(int r, int c, int rDir, int cDir, char dir)
{
	Node *pCrawl = Trie;
	while (0<=r && 0<=c && r < L && c < C)
	{
		int id = getIndex(board[r][c]);
		while (!pCrawl->arr[id] && pCrawl != Trie) pCrawl = pCrawl->fail;
		if (pCrawl->arr[id])
		{
			pCrawl = pCrawl->arr[id];
			Node *tmp = pCrawl;
			while (tmp && tmp->n != -1)
			{
				if (tmp->n)//record results
				{
					gIndices[tmp->index][0] = r;
					gIndices[tmp->index][1] = c;
					gDir[tmp->index] = dir;
				}
				tmp->n = -1;
				tmp = tmp->fail;
			}
		}
		r += rDir, c += cDir;	//Watch out, if we use "continue"!
	}
}

void searchAll()
{
	char dir = 'E', counterDir = 'A';
	for (int c = 0; c < C; c++)
	{
		searchDirect(L-1, c, -1, 0, dir);
		searchDirect(0, c, 1, 0, counterDir);
	}
	dir = 'G', counterDir = 'C';
	for (int r = 0; r < L; r++)
	{
		searchDirect(r, 0, 0, 1, dir);
		searchDirect(r, C-1, 0, -1, counterDir);
	}
	dir = 'H', counterDir = 'D';
	for (int c = 0; c < C; c++)
	{
		searchDirect(0, c, 1, 1, dir);
		searchDirect(L-1, c, -1, -1, counterDir);
	}
	for (int r = 1; r < L; r++)
	{
		searchDirect(r, 0, 1, 1, dir);
		searchDirect(r, C-1, -1, -1, counterDir);
	}
	dir = 'F', counterDir = 'B';
	for (int c = 0; c < C; c++)
	{
		searchDirect(L-1, c, -1, 1, dir);
		searchDirect(0, c, 1, -1, counterDir);
	}
	for (int r = 0; r < L; r++)
	{
		searchDirect(r, 0, -1, 1, dir);
		searchDirect(r, C-1, 1, -1, counterDir);
	}
}

int main()
{
	Trie = &gPool[0];
	while (scanf("%d %d %d", &L, &C, &W) != EOF)
	{
		clearNode(Trie);
		gPoolId = 1;
		getchar();
		for (int i = 0; i < L; i++)
		{
			gets(board[i]);
		}
		for (int i = 0; i < W; i++)
		{
			gets(word);
			insertTrie(word, i);
		}
		buildFail();
		searchAll();
		for (int i = 0; i < W; i++)
		{
			printf("%d %d %c\n", gIndices[i][0], gIndices[i][1], gDir[i]);
		}
	}
	return 0;
}

POJ 1204 Word Puzzles AC自动机题解