hdu 2457 DNA repair (ac自动机+dp)

题意:

给出n个非法的串,然后给出一个目标串,问如何改变目标串使得用最少步数让目标串不包含非法串。

题解:

dp[i][j]第i个字母结尾点在节点j处的最小处理操作。ac自动机上的dp很难解释,我也能意会,功力不够。大概就是字典图上的转移方程,将字典图与目标串进行匹配dp。注意fail指针的修改,这算是最难理解的部分。


#include<iostream>
#include<math.h>
#include<stdio.h>
#include<algorithm>
#include<string.h>
#include<vector>
#include<map>
#include<set>
using namespace std;
#define B(x) (1<<(x))
typedef long long ll;
const int oo=0x3f3f3f3f;
const ll OO=1LL<<61;
const ll MOD=20090717;
const int maxn=1005;
const int SIZE=1005;
const int alph=4;
char str[maxn];
int dp[maxn][SIZE];
map<char,int>mat;

struct AC
{
    int next[SIZE][alph],fail[SIZE],end[SIZE],Q[SIZE*alph];
    int root,cnt;

    void Init()
    {
        cnt=0;
        root=newNode();
    }

    int newNode()
    {
        for(int i=0;i<alph;i++)
            next[cnt][i]=-1;
        end[cnt++]=0;
        return cnt-1;
    }

    void Insert(char buff[])
    {
        int now=root;
        int len=strlen(buff);
        for(int i=0,k;i<len;i++)
        {
            k=mat[buff[i]];
            if(next[now][k]==-1)
                next[now][k]=newNode();
            now=next[now][k];
        }
        end[now]=1;
    }

    void build()
    {
        fail[root]=root;
        int front,rear;
        front=rear=0;
        int now=root;
        for(int i=0;i<alph;i++)
        {
            if(next[now][i]==-1)
                next[now][i]=root;
            else
            {
                fail[next[now][i]]=root;
                Q[rear++]=next[now][i];
            }
        }
        while(front<rear)
        {
            now=Q[front++];
            if(end[fail[now]]) end[now]=1;
            for(int i=0;i<alph;i++)
            {
                if(next[now][i]==-1)
                    next[now][i]=next[fail[now]][i];
                else
                {
                    fail[next[now][i]]=next[fail[now]][i];
                    Q[rear++]=next[now][i];
                }
            }
        }
    }

    void cmin(int& a,int b)
    {
        if(b<a)
            a=b;
    }

    int DP(int n)
    {
        memset(dp,0x3f,sizeof dp);
        dp[0][0]=0;///root==0;
        for(int i=0;i<n;i++)
        {
            for(int j=0;j<cnt;j++)
            if(dp[i][j]!=oo)
            {
                int temp;
                for(int a=0;a<4;a++)
                {
                    int k=next[j][a];
                    if(end[k])continue;
                    if(mat[str[i]]==a) temp=dp[i][j];
                    else temp=dp[i][j]+1;
                    cmin(dp[i+1][k],temp);
                }
            }
        }
        int ans=oo;
        for(int i=0;i<cnt;i++)
            cmin(ans,dp[n][i]);
        return ans;
    }
};
AC ac;

int main()
{
    int n,cas=1,len;
    mat['A']=0;
    mat['G']=1;
    mat['C']=2;
    mat['T']=3;
    while(scanf("%d",&n)!=EOF)
    {
        if(n==0)break;
        ac.Init();
        for(int i=1;i<=n;i++)
        {
            scanf("%s",str);
            ac.Insert(str);
        }
        scanf("%s",str);
        len=strlen(str);
        ac.build();
        int ans=ac.DP(len);
        if(ans>=oo)ans=-1;
        printf("Case %d: %d\n",cas++,ans);
    }
    return 0;
}
/**
2
AAA
AAG
AAAG
2
A
TG
TGAATG
4
A
G
C
T
AGT
0
*/





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