一、概述
AC自动机（Aho-Corasick Automation）是著名的多模匹配算法，源于贝尔实验室，并且在实际应用中得到广泛的引用，且具有以下特点：
- 只需要扫描一次文本，即可获取所有匹配该文本的模式串
- 复杂度O(n)
- 以树的结构进行存储
- 通过Fail节点和Fail指针来提高匹配效率
对于AC自动机的具体实现，感兴趣可以自行搜索。
但是在实际应用场景中，AC自动机不仅仅只考虑匹配模式，还要考虑其模式串数据源的处理，比如模式串数据源的频繁变动（更新or移除数据），针对这样的情况下如果不断地对AC检测树进行推倒重建，在性能上消耗是十分庞大的。
因此，基于这样的场景，我们需要支持动态、快速、便捷地对已生成的AC检测树进行数据的插入、删除。
二、原理
原理很好理解，即：
- 新增节点自前往后遍历，删除节点自后往前遍历，逐一获取需要新增/删除的节点
- 更新指向该节点的Fail指针
- 更新该节点指向的Fail节点
- 在AC检测树中合并/移除该节点
在第2步中，原来的AC检测树的节点是不记录相关信息的，因此需要引入一个列表来管理该信息。
1. 新增节点
新增节点，即需要将新增加需要匹配的模式串源数据合并到已构建好的AC检测树中。
假定新增模式串为Z，已构建的AC检测树为AC_TREE：
- 判断Z在AC_TREE的中最长前缀，并记录最长前缀的最后一个节点NODE
- 以NODE作为遍历起点并开始遍历Z
- 为新字符NEW_CHAR创建节点NEW_NODE并添加到NODE下
- 沿着NODE的Fail指针向上查找，直至找到某个节点下的子节点是NEW_CHAR，记录该节点的子节点为NEW_FAIL_NODE（如果没找到，则NEW_FAIL_NODE = ROOT）
- 更新NEW_NODE的Fail节点为NEW_FAIL_NODE
- 获取Fail节点为NODE的节点列表REVER_NODE_LIST，并遍历
- 判断REVER_NODE_LIST中节点的子节点REVER_CHILD_NODE的值是否有NEW_CHAR，如果有，则将REVER_CHILD_NODE的Fail节点设置为NEW_NODE，并更新NEW_NODE的REVER_NODE_LIST
- 设置NEW_NODE的其他属性
图文说明：
【初始状态】
【新增模式串后：ers】
2. 删除节点
删除节点，即需要将某些模式串源数据已构建好的AC检测树中移除。
假定移除的模式串为Z，已构建的AC检测树为AC_TREE：
- 判断Z在AC_TREE的位置，找到Z最后一个字符在AC_TREE中的节点NODE（如果不存在该模式串则跳出处理流程）
- 以NODE作为遍历起点并开始反向遍历Z
- 判断NODE是否存在其他子节点，有则跳出循环
- 获取Fail节点为NODE的节点列表REVER_NODE_LIST，并遍历
- 将REVER_NODE_LIST中的节点REVER_NODE的Fail节点设置为NODE的Fail节点
- 更新NODE的REVER_NODE_LIST
- 更新NODE的Fail节点为NULL
- 删除NODE，并更新NODE的父节点PARENT_NODE的子节点列表
图文说明：
【初始状态】
【删除模式串后：ers】
三、实现流程
P.S. 通过伪代码形式给出主要代码流程
// 新增节点
AddNode(list[str_1..str_n])
for i ← 0 to n-1 do
str ← list[i]; pos ← 0; node ← root
for j ← pos to str.len() do
pos ← j
node ← node.childNodeList[str[pos]]
now_node ← node
for j ← pos to str.len() do
chr ← str[j]
// 查找Fail节点
fail_node ← GetFailNode(now_node, chr)
// 创建新节点
next_node ← CreateNewNode(now_node, chr)
next_node, fail_node ← SetFailNode(next_node, fail_node)
// 处理需要指向该节点的Fail指针
for k ← 0 to now_node.reverseFailNodeList do
tmp_node ← now_node.reverseFailNodeList[k][chr]
tmp_node , next_node ← SetFailNode(tmp_node , next_node)
now_node. reverseFailNodeList[k].childNodeList[chr] ← tmp_node
// 删除节点
DelNode(list[str_1..str_n])
for i ← 0 to n-1 do
str ← list[i]; pos ← 0; node ← root; nodeList ← []
for j ← pos to str.len() do
pos ← j
nodeList.add(node)
node ← node.childNodeList[str[pos]]
nodeList.reverse()
for j ← pos to str.len() do
now_node ← nodeList[j]
fail_node ← now_node.faliNode
// 处理指向该节点的所有Fail指针
for k ← 0 to now_node.reverseFailNodeList do
tmp_node ← now_node.reverseFailNodeList[k][chr]
tmp_node , next_node ← SetFailNode(tmp_node , next_node)
now_node. reverseFailNodeList[k].childNodeList[chr] ← tmp_node
// 处理当前节点的Fail节点
now_node, tmpFail_node← SetFailNode(now_node, NULL)
// 删除该节点
delete now_node.parentNode.childNodeList[now_node.char]
