poj 2778 DNA Sequence 夜

http://poj.org/problem?id=2778

AC自动机 + 矩阵连乘

代码：

#include<iostream>
#include<cmath>
#include<cstdio>
#include<string>
#include<cstring>
#include<vector>
#include<stack>
#include<queue>
#include<set>
#include<map>
#include<algorithm>

#define LL long long

using namespace std;

const int INF=0x3f3f3f3f;
const int MOD=100000;
const LL LMOD=100000;
const int N=1005;
const int M=1005;
const int K=4;
const int MATRIXN=5;
const int MATRIXM=115;
const int MATRIXH=115;
struct nodeTrie
{
    int v;
    int fail;
    int next[K];
    void initialize()
    {
        v=0;
        fail=-1;
        memset(next,-1,sizeof(next));
    }
}trie[M];
int cnt,root;
char s[N];
LL ma[MATRIXN][MATRIXM],mb[MATRIXM][MATRIXH],mc[MATRIXM][MATRIXH];
int getNewNode()
{
    ++cnt;
    trie[cnt].initialize();
    return cnt;
}
void addWord(int p,char *s,int k)
{
    if(s[0]=='\0') return ;
    for(int i=0;s[i]!='\0';++i)
    {
        if(trie[p].next[s[i]-'A']==-1)
        trie[p].next[s[i]-'A']=getNewNode();
        p=trie[p].next[s[i]-'A'];
    }
    (trie[p].v)=k;
}
void init(int n)
{
    cnt=0;
    root=getNewNode();
    for(int i=0;i<4;++i)
    {
        s[0]='A'+i;s[1]='\0';
        addWord(root,s,0);
    }
    while(n--)
    {
        gets(s);
        for(int i=0;s[i]!='\0';++i)
        {
            if(s[i]=='C')
            s[i]='B';
            else if(s[i]=='G')
            s[i]='C';
            else if(s[i]=='T')
            s[i]='D';
        }
        addWord(root,s,1);
    }
}
void bfs(int p)
{
    trie[p].fail=root;
    queue<int>qt;
    qt.push(p);
    while(!qt.empty())
    {
        int y;
        int x=qt.front();qt.pop();
        for(int i=0;i<K;++i)
        if(trie[x].next[i]!=-1)
        {
            qt.push(trie[x].next[i]);
            if(x==root)
            {trie[trie[x].next[i]].fail=root;continue;}
            y=trie[x].fail;
            while(y!=root&&trie[y].next[i]==-1)
            y=trie[y].fail;
            if(trie[y].next[i]!=-1)
            trie[trie[x].next[i]].fail=trie[y].next[i];
            else
            trie[trie[x].next[i]].fail=root;
        }
    }
}
void makeMatrix(LL a[][MATRIXM],int n)
{
    for(int i=1;i<=n;++i)
    for(int j=1;j<=n;++j)
    a[i][j]=0;
    for(int i=1;i<=n;++i)
    for(int j=0;j<4;++j)
    {//cout<<i<<endl;
        int p=i;
        int q=0;
        while(p!=root&&trie[p].next[j]==-1)
        p=trie[p].fail;
        if(trie[p].next[j]!=-1)
        q=trie[p].next[j];
        int w=q;
        bool flag=true;
        while(w!=root)
        {
            if(trie[w].v>0)
            {flag=false;break;}
            w=trie[w].fail;
        }
        if(trie[w].v>0)
        flag=false;
        if(flag==true)
        a[i][q]=1;
    }
}
void matrixMul(LL a[][MATRIXM],LL b[][MATRIXM],int n,int m,int h)
{
    for(int i=1;i<=n;++i)
    for(int j=1;j<=h;++j)
    {
        LL tmp=0;
        for(int l=1;l<=m;++l)
        tmp=(tmp+a[i][l]*b[l][j])%LMOD;
        mc[i][j]=tmp;
    }
    for(int i=1;i<=n;++i)
    for(int j=1;j<=h;++j)
    a[i][j]=mc[i][j];
}
int main()
{
    //freopen("data.in","r",stdin);
    int n,m;
    while(scanf("%d %d ",&n,&m)!=EOF)
    {
        init(n);
        bfs(root);
        int MN=1,MM=cnt,MH=cnt;
        makeMatrix(mb,MM);
        memset(ma,0,sizeof(ma));
        ma[1][1]=1;
        while(m>0)
        {
            if((m&1)==1)
            matrixMul(ma,mb,MN,MM,MH);
            matrixMul(mb,mb,MM,MM,MH);
            m=(m>>1);
        }
        LL ans=0;
        for(int i=1;i<=MN;++i)
        for(int j=1;j<=MM;++j)
        ans=(ans+ma[i][j])%LMOD;
        cout<<ans<<endl;
    }
    return 0;
}