实现一个 Trie (前缀树),包含 insert, search, 和 startsWith 这三个操作。
示例:
Trie trie = new Trie();
trie.insert(“apple”); trie.search(“apple”); // 返回 true
trie.search(“app”); // 返回 false trie.startsWith(“app”); // 返回 true
trie.insert(“app”); trie.search(“app”); // 返回 true 说明:你可以假设所有的输入都是由小写字母 a-z 构成的。 保证所有输入均为非空字符串。
来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/implement-trie-prefix-tree
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Trie树(前缀树)也可以叫做字典树,Trie树的每个节点都有若干个字符指针,在插入操作和检索操作时扫描到一个字符c,就沿着当前结点继续走下去
Trie树有如下操作
初始化
一棵空的Trie树只含有一个头结点,该头结点的字符指针均为空
插入字符串
插入字符串word的时候,先令工作指针p指向头结点,然后依次遍历word中的每一个字符c
1,若p的c字符指针已存在,则p走到该结点
2,若p的c字符指针不存在,则新建该结点,然后让p的c字符指针指向该结点,然后p走到该结点
3,当word中的字符遍历完毕后,需要将最后一个字符的结点的end值设为true,表示这个字母是一个单词的结尾
检索字符串
检索字符串word时,先令工作指针p指向头结点,然后遍历字符串word中的每一个字符c
1,若p的c字符节点存在,则p沿着该字符节点走下去
2,若p的c字符节点不存在,则该单词不在Trie中,返回false
当最后一个字符节点的时候,需要判断这个字符是不是一个单词的末尾,查看该节点的end值即可
检索前缀
思路和检索字符串相似,只是少了需要判断是否是单词最后一个字母的操作
图片来自于李煜东著作的《算法竞赛进阶指南》
灰色表示该结点的字符为一个单词的末尾
该题目的cpp代码实现
class Trie {
public:
struct node{
node *next[26];//字符指针
bool end;//该字母是否是单词最后一个字母
node(){
for(int i=0;i<26;i++)
next[i]=nullptr; //初始化为空
end=false;
}
};
node *head;//头结点
/** Initialize your data structure here. */
Trie() {
head=new node;
}
/** Inserts a word into the trie. */
void insert(string word) {
node *p=head;//工作指针p
for(char c:word){
//遍历字符串word
c=c-'a';
if(p->next[c]) //如果该结点存在
p=p->next[c];
else{
p->next[c]=new node;//不存在建立该结点
p=p->next[c];
}
}
p->end=true;//最后一个字母
}
/** Returns if the word is in the trie. */
bool search(string word) {
node *p=head;//p为工作指针
for(char c:word){
//遍历字符串word
c=c-'a';
if(p->next[c])//存在该结点,则继续往下查找
p=p->next[c];
else //单词不在trie中
return false;
}
return p->end;//判断是一个单词的前缀还是一个完整的单词
}
/** Returns if there is any word in the trie that starts with the given prefix. */
bool startsWith(string prefix) {
node *p=head;//p为工作指针
for(char c:prefix){
//遍历字符串word
c=c-'a';
if(p->next[c])//存在该结点,则继续往下查找
p=p->next[c];
else //单词不在trie中
return false;
}
return true;
}
};
/**
* Your Trie object will be instantiated and called as such:
* Trie* obj = new Trie();
* obj->insert(word);
* bool param_2 = obj->search(word);
* bool param_3 = obj->startsWith(prefix);
*/