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Trie

开发技术 开发技术 2周前 (04-08) 5次浏览

Trie

​ Trie,又称前缀树或字典树,用于判断字符串是否存在或者是否具有某种字符串前缀。Trie字典树主要用于存储字符串,Trie 的每个 Node 保存一个字符。用链表来描述的话,就是一个字符串就是一个链表。每个Node都保存了它的所有子节点。

​ 也就是说如果只考虑小写的26个字母,那么Trie字典树的每个节点都可能有26个子节点。

基本实现

​ 实现一个 Trie (前缀树),包含 insert, search, 和 startsWith 这三个操作。

​ 字符串中的每一个字符都会被封装为一个Node对象。

​ Node的组成包括两部分:

​ 1、哈希表,以当前封装的字符为key,value是它的所有子节点被封装之后的Node对象,保存当前这个字符的所有子节点。

​ 2、isWord属性,用于标记到此字符位置是否构成了一个单词。

class Trie{

    /**
     * Trie树的节点类,其中成员map记录的是某个节点的所有子节点
     * key是这个节点的字符;value是存储其所有子节点的一个Node
     */
    private class Node{
        Node[] map = new Node[26];
        boolean isWord;
    }

    Node root = new Node();

    public Trie(){}

    public void insert(String word){

        insert(word,root);
    }

    private void insert(String word, Node node) {

        if (node == null){
            return;
        }

        if (word.length() == 0){
            node.isWord = true;
            return;
        }

        int index = getIndex(word.charAt(0));

        if (node.map[index] == null){
            node.map[index] = new Node();
        }

        insert(word.substring(1),node.map[index]);
    }

    public boolean search(String word){

        return search(word,root);
    }

    private boolean search(String word, Node node) {

        if (word.length() == 0){
            return node.isWord;
        }

        int index = getIndex(word.charAt(0));

        if (node.map[index] == null){
            return false;
        }

        return search(word.substring(1),node.map[index]);
    }

    public boolean startsWith(String prefix){

        return startWith(prefix,root);
    }

    private boolean startWith(String prefix, Node node) {

        if (prefix.length() == 0){
            return true;
        }

        int index = getIndex(prefix.charAt(0));

        if (node.map[index] == null){
            return false;
        }

        return startWith(prefix.substring(1),node.map[index]);
    }

    private int getIndex(char c){
        return c - 'a';
    }

}

练习:677. 键值映射

实现一个 MapSum 类,支持两个方法,insert和sum:

​ MapSum() 初始化MapSum对象
​ void insert(String key, int val) 插入 key-val 键值对,字符串表示键 key ,整数表示值 val 。如果键 key 已经存在,那么原来的键值对将被替代成新的键值对。
​ int sum(string prefix) 返回所有以该前缀prefix开头的键key的值的总和。

package review.str;

public class MapSum {

    class Node{

        Node[] map = new Node[26];
        int value;
    }

    Node root = new Node();

    public void insert(String key,int value){

        insert(key,value,root);
    }

    private void insert(String key, int value, Node node) {

        if (node == null){
            return;
        }

        if (key.length() == 0){

            node.value = value;
            return;
        }

        int index = getIndex(key.charAt(0));
        if (node.map[index] == null){
            node.map[index] = new Node();
        }

        insert(key.substring(1),value,node.map[index]);
    }

    public int sum(String prefix){

        return sum(prefix,root);
    }

    private int sum(String prefix, Node node) {

        if (node == null){
            return 0;
        }

        if (prefix.length() == 0){

            int sum = node.value;

            for (int i = 0; i < node.map.length; i++) {

                sum += sum(prefix,node.map[i]);
            }

            return sum;
        }else {

            int index = getIndex(prefix.charAt(0));
            if (node.map[index] == null){
                return 0;
            }

            return sum(prefix.substring(1),node.map[index]);
        }
    }

    private int getIndex(char c){
        return c - 'a';
    }
}


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