Implement a trie with insert, search, and startsWith methods.
Note:
You may assume that all inputs are consist of lowercase letters a-z.
这道题让我们实现一个重要但又有些复杂的数据结构-字典树， 又称前缀树或单词查找树，详细介绍可以参见网友董的博客，例如，一个保存了8个键的trie结构，"A", "to", "tea", "ted", "ten", "i", "in", and "inn".如下图所示：
字典树主要有如下三点性质：
1. 根节点不包含字符，除根节点意外每个节点只包含一个字符。
2. 从根节点到某一个节点，路径上经过的字符连接起来，为该节点对应的字符串。
3. 每个节点的所有子节点包含的字符串不相同。
字母树的插入（Insert）、删除（ Delete）和查找（Find）都非常简单，用一个一重循环即可，即第i 次循环找到前i 个字母所对应的子树，然后进行相应的操作。实现这棵字母树，我们用最常见的数组保存（静态开辟内存）即可，当然也可以开动态的指针类型（动态开辟内存）。至于结点对儿子的指向，一般有三种方法：
1、对每个结点开一个字母集大小的数组，对应的下标是儿子所表示的字母，内容则是这个儿子对应在大数组上的位置，即标号；
2、对每个结点挂一个链表，按一定顺序记录每个儿子是谁；
3、使用左儿子右兄弟表示法记录这棵树。
两种方法，各有特点。第一种易实现，但实际的空间要求较大；第二种，空间要求最小，但相对费时且不易写。
1.我们先来看第一种实现方法，这种方法实现起来简单直观，字母的字典树每个节点要定义一个大小为26的子节点指针数组，然后用一个标志符用来记录到当前位置为止是否为一个词，初始化的时候讲26个子节点都赋为空。那么insert操作只需要对于要插入的字符串的每一个字符算出其的位置，然后找是否存在这个子节点，若不存在则新建一个，然后再查找下一个。查找词和找前缀操作跟insert操作都很类似，不同点在于若不存在子节点，则返回false。查找次最后还要看标识位，而找前缀直接返回true即可
1 class TrieNode {
2 public char val;
3 public boolean isWord;
4 public TrieNode[] children = new TrieNode[26];
5 public TrieNode() {}
6 TrieNode(char c){
7 TrieNode node = new TrieNode();
8 node.val = c;
9 }
10 }
11
12 public class Trie {
13 private TrieNode root;
14 public Trie() {
15 root = new TrieNode();
16 root.val = ‘ ‘;
17 }
18
19 public void insert(String word) {
20 TrieNode ws = root;
21 for(int i = 0; i < word.length(); i++){
22 char c = word.charAt(i);
23 if(ws.children[c - ‘a‘] == null){
24 ws.children[c - ‘a‘] = new TrieNode(c);
25 }
26 ws = ws.children[c - ‘a‘];
27 }
28 ws.isWord = true;
29 }
30
31 public boolean search(String word) {
32 TrieNode ws = root;
33 for(int i = 0; i < word.length(); i++){
34 char c = word.charAt(i);
35 if(ws.children[c - ‘a‘] == null) return false;
36 ws = ws.children[c - ‘a‘];
37 }
38 return ws.isWord;
39 }
40
41 public boolean startsWith(String prefix) {
42 TrieNode ws = root;
43 for(int i = 0; i < prefix.length(); i++){
44 char c = prefix.charAt(i);
45 if(ws.children[c - ‘a‘] == null) return false;
46 ws = ws.children[c - ‘a‘];
47 }
48 return true;
49 }
50 }
2.
1 class Trie {
2 private String letter;
3 private List<Trie> children;
4 private boolean end;
5 /** Initialize your data structure here. */
6 public Trie() {
7 this.letter = "";
8 this.children = new ArrayList<Trie>();
9 boolean end = false;
10 }
11
12 public Trie(String letter) {
13 this.letter = letter;
14 this.children = new ArrayList<Trie>();
15 this.end = false;
16 }
17
18 /** Inserts a word into the trie. */
19 public void insert(String word) {
20 insertHelper(this, word, 0);
21 }
22
23 /** Returns if the word is in the trie. */
24 public boolean search(String word) {
25 boolean result = true;
26 result = result && searchHelper(this, word, 0);
27 return result;
28 }
29
30 /** Returns if there is any word in the trie that starts with the given prefix. */
31 public boolean startsWith(String prefix) {
32 if (prefix.length() == 0)
33 return true;
34 boolean result = false;
35 for(Trie trie: children){
36 if (trie.letter.equals(prefix.charAt(0) + "")){
37 result = true && startsWithHelper(trie, prefix, 1);
38 if(result == false)
39 return false;
40 }
41 }
42 return result;
43 }
44
45 private boolean startsWithHelper(Trie trie, String prefix, int pos){
46 if(pos == prefix.length())
47 return true;
48 boolean result = false;
49 for(Trie child: trie.children){
50 if(child.letter.equals(prefix.charAt(pos) + "")){
51 result = true && startsWithHelper(child, prefix, pos +1);
52 if(result == false)
53 return false;
54 }
55 }
56 return result;
57 }
58
59 private void insertHelper(Trie trie, String word, int pos){
60 boolean has = false;
61 if(pos == word.length())
62 return;
63 int len = trie.children.size();
64 for(int i=0; i < len; i++){
65 Trie child = trie.children.get(i);
66 if(child.letter.equals(word.charAt(pos) + "")){
67 has = true;
68 if(pos == word.length()-1){
69 if(child.end == false){
70 child.end = true;
71 }
72 }
73 insertHelper(child, word, pos+1);
74 }
75 }
76 if(!has)
77 create(trie,word,pos);
78 }
79
80 private void create(Trie parent, String word, int pos){
81 if(pos == word.length())
82 return;
83 Trie child = new Trie(word.charAt(pos) + "");
84 if(pos == word.length() -1)
85 child.end = true;
86 parent.children.add(child);
87 create(child, word, pos+1);
88 }
89
90 private boolean searchHelper(Trie trie, String word, int pos){
91 if(pos == word.length() && trie.children.size() == 0)
92 return true;
93 else if(pos == word.length())
94 return false;
95 boolean result = false;
96 for(Trie child: trie.children){
97 if(child.letter.equals(word.charAt(pos) + "")){
98 if(pos == word.length() -1){
99 if(child.end == true)
100 return true;
101 else
102 return false;
103 }
104 result = true && searchHelper(child, word, pos +1);
105 if(result == false)
106 return false;
107 }
109 }
110 return result;
111 }
112 }
时间： 2024-11-13 08:37:04