AC自动机贪心算法优化：最少字符交换实现字符串排序

在本篇实验报告中，主要讨论了算法设计与分析课程中的一个实践项目——“右鸽的AC自动机”。AC自动机在实验中被误解为自动执行“AC”的机器，实际上它是一种用于模式匹配的高效数据结构。实验的主要目标是让学生运用贪心算法的思想解决实际问题，通过分析和优化字符串的排列，使给定的字符串按照字典序排序后位于“ACZIDONGJI”之后。 实验内容涉及到了以下几个关键步骤： 1. 实验目的：实验旨在深化学生对贪心算法基础理论的理解，并通过实际操作练习其应用。贪心策略在这里表现为找到最小的交换次数，使字符串达到特定的排序顺序。 2. 实验环境：参与者使用了计算机（如Eclipse或IDEA软件），以及Jdk1.8开发环境，同时可能利用在线评测平台进行代码测试。 3. 实验内容详解：实验中的具体任务是给定n个最多包含100000个大写字母A-Z的字符串，通过最少的字符交换操作，使得每个字符串都大于“ACZIDONGJI”。关键在于注意到第二个字符C的特殊位置，它必须排在第一位字符A之后，然后后续字符根据需要与A或C进行交换。 4. 问题解决方案：实验者采用了改进的贪心策略，首先判断当前字符串是否已满足要求，若满足则输出0；如果不满足，优先考虑将C移动到第一位或与A交换，因为这样可以减少后续调整。对于那些无论如何都无法满足条件的字符串，输出-1。 5. 输出格式：每组测试数据的输出是一个字符串对应最少交换次数，每行一个字符串。 通过这个实验，学生不仅能够提升算法设计能力，还能掌握如何在实际问题中灵活运用贪心策略，以及对AC自动机等数据结构的实际应用有更深入的理解。同时，这也强调了编程实践中分析问题、设计算法和优化解决方案的重要性。