LeetCode_前缀树_中等_208.实现 Trie (前缀树)-蒲公英云

LeetCode_前缀树_中等_208.实现 Trie (前缀树)

短命女 2023-10-06 22:53 74阅读 0赞

1.题目

Trie（发音类似 “try”）或者说前缀树是一种树形数据结构，用于高效地存储和检索字符串数据集中的键。这一数据结构有相当多的应用情景，例如自动补完和拼写检查。（下图来自网络）

在这里插入图片描述

请你实现 Trie 类：

Trie() 初始化前缀树对象。
void insert(String word) 向前缀树中插入字符串 word 。
boolean search(String word) 如果字符串 word 在前缀树中，返回 true（即，在检索之前已经插入）；否则，返回 false。
boolean startsWith(String prefix) 如果之前已经插入的字符串 word 的前缀之一为 prefix ，返回 true ；否则，返回 false。

示例：

输入
["Trie", "insert", "search", "search", "startsWith", "insert", "search"]
[[], ["apple"], ["apple"], ["app"], ["app"], ["app"], ["app"]]
输出
[null, null, true, false, true, null, true]
解释
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

提示：
1 <= word.length, prefix.length <= 2000
word 和 prefix 仅由小写英文字母组成
insert、search 和 startsWith 调用次数总计不超过 3 * 104 次

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode.cn/problems/implement-trie-prefix-tree

2.思路

（1）前缀树
思路参考本题官方题解。
前缀树本质上就是一棵从二叉树衍生出来的多叉树，但是它和之前的普通多叉树节点不同，其节点中 children 数组的索引是有意义的，它代表键中的一个字符。

3.代码实现（Java）

//思路1————前缀树
class Trie {
    private Trie[] children;
    private boolean isEnd;
    public Trie() {
        //每个节点最多有 26 个子节点，分别对应 26 个小写英文字母
        children = new Trie[26];
        isEnd = false;
    }
    //插入字符串
    public void insert(String word) {
        Trie node = this;
        for (int i = 0; i < word.length(); i++) {
            char ch = word.charAt(i);
            int index = ch - 'a';
            if (node.children[index] == null) {
                node.children[index] = new Trie();
            }
            node = node.children[index];
        }
        node.isEnd = true;
    }
    //搜索字符串
    public boolean search(String word) {
        Trie node = searchPrefix(word);
        return node != null && node.isEnd;
    }
    //判断前缀 prefix 是否存在于前缀树中
    public boolean startsWith(String prefix) {
        return searchPrefix(prefix) != null;
    }
    //返回前缀 prefix 的最后一个字符所在的节点
    public Trie searchPrefix(String prefix) {
        Trie node = this;
        for (int i = 0; i < prefix.length(); i++) {
            char ch = prefix.charAt(i);
            int index = ch - 'a';
            if (node.children[index] == null) {
                return null;
            }
            node = node.children[index];
        }
        return node;
    }
}
/**
 * Your Trie object will be instantiated and called as such:
 * Trie obj = new Trie();
 * obj.insert(word);
 * boolean param_2 = obj.search(word);
 * boolean param_3 = obj.startsWith(prefix);
 */