一、概述
AC自动机在1975年产生于贝尔实验室，是著名的多模匹配算法之一。
之前谈到一种单模式匹配算法，KMP。与之比较，KMP是用来在一篇文章中匹配一个模式串；而假如存在多个模式串，按照KMP的思路就需要进行多轮重复匹配，所以这时候就需要一种更加有效率的方式。
AC自动机 = 字典树 + KMP
对于字典树和KMP算法不了解的，可以参考以下两篇博文：
1、字典树
2、KMP算法
二、基本原理
1、KMP和字典树
之前谈到，在KMP进行单模式匹配时，只需要线性的扫描一遍文本串，在扫描过程中出现匹配失败时，可以根据失配表，对移动位置进行确定，继续进行匹配。
而多模式的匹配需要怎么进行呢？考虑一下字典树，这是一种多模式的匹配，假如将多个模式串组合形成一个字典树，再结和KMP算法，这就是一种多模式匹配的思路了。
2、基本构造
按照上面的思路，将模式串处理称为字典树，对文本串进行匹配时，AC自动机应该具有三种状态：
（1）按字符匹配成功，继续匹配
从字典树的角度来说，就是当前节点的字符与文本串的字符相同，则继续按照字典树路径进行匹配
（2）按字符匹配成功，到达结尾
同样这里匹配成功后，但已经达到结尾，匹配结束
（3）按字符匹配失败
正常字典树匹配失败，则匹配结束。但结合了KMP算法中的失配表，AC自动机在匹配失败时，会进行路径跳转，通过失配路径进行进行匹配，直到匹配成功或者回到根节点
三、实例
以经典的ushers为例，模式串是[he、she、shr，say、her]，文本串为‘ushers’
1、构建字典树
2、构造失配路径
步骤（1）节点'h'父节点为root节点，失配路径直接指向root节点
步骤（2）节点's'父节点为root节点，失配路径直接指向root节点
步骤（3）节点'e'父节点为'h'，寻找节点'h'的前缀指针root节点，是否有字符为'e'的子节点，没有；
前缀指针已为root节点，失配路径指向root节点
步骤（4）节点'a'父节点为's'，寻找节点's'的前缀指针root节点，是否有字符为'a'的子节点，没有；
前缀指针已为root节点，失配路径指向root节点
步骤（5）节点'h'父节点为's'，寻找节点's'的前缀指针root节点，是否有字符为'h'的子节点，有；
失配路径指向该字符为'h'的子节点
步骤（6）节点'r'父节点为'e'节点，寻找节点'e'的前缀指针root节点，是否有字符为'r'的子节点，没有；
前缀指针已为root节点，失配路径指向root节点
步骤（7）节点'y'父节点为'a'节点，寻找节点'a'的前缀指针root节点，是否有字符为'y'的子节点，没有；
前缀指针已为root节点，失配路径指向root节点
步骤（8）节点'e'父节点为'h'节点，寻找节点'h'的前缀指针'h'节点，是否有字符为'e'的子节点，有；
失配路径指向该字符为'e'的子节点
步骤（9）节点'r'父节点为'h'节点，寻找节点'h'的前缀指针'h'节点，是否有字符为'r'的子节点，没有；
继续寻找前缀指针节点'h'的前缀指针root节点，是否有字符为'r'的子节点，没有；
到这里，AC自动机的整个树就构造完毕了
3、匹配过程
自动从root节点出发，进行匹配，对于文本串‘ushers’：
（1）字符u在root节点的子节点无法找到，失配路径指向root节点
（2）字符s在root节点的子节点中存在，沿着字典树路径前进，到达's'节点
（3）字符h在's'节点的子节点中存在，沿着字典树路径前进，到达'h'节点
（4）字符e在'h'节点的子节点中存在，沿着字典树路径前进，到达'e'节点，输出she字符
（5）字符r在'e'节点的子节点中无法找到，失配路径指向前缀指针'e'节点；输出he字符
字符r在前缀指针'e'节点中存在，沿着字典树路径前进，到达'r'节点，输出her字符
（6）字符s在'r'节点的子节点中无法找到，失配路径指向root节点
（7）匹配结束，输出字符为[she，he，her]
在上述步骤可以看到，算法在步骤5中，无法在子节点中找到字符r，此时会自动转向另一条路径，输出匹配成功的he及her字符；对于通过失配路径到达当前路径之后，状态机像从来没有走过之前的路径一样（从字典树上看，像直接从root节点出发到达），这样没有“失败”的从初始路径出发，直到匹配结束，体现相当高的效率。