leetcode:208. 实现 Trie (前缀树)

本文详细介绍了一种使用C++实现前缀树(字典树)的方法,包括节点的定义、插入、搜索和前缀匹配等功能。通过具体的代码示例,展示了如何构建和操作前缀树,以高效地进行字符串匹配。

链接:https://leetcode-cn.com/problems/implement-trie-prefix-tree/
实现一个前缀树(节点),一个前缀树节点需要保存它可能的26个孩子的信息,以及这个节点是不是一个单词的结尾。
C++代码:

class Trie {
    Trie * children[26];
    bool isWord = false;
public:
    /** Initialize your data structure here. */
   
    Trie() {
        for(int i = 0;i<26;i++)
            children[i] = NULL;
    }
    
    /** Inserts a word into the trie. */
    void insert(string word) {
        Trie * temp  = this;
        for (char c: word)
        {
            if(!temp->children[c-'a'])
                temp->children[c-'a'] = new Trie();
            temp = temp->children[c-'a'];
        }
        temp->isWord = true;
    }
    
    /** Returns if the word is in the trie. */
    bool search(string word) {
        Trie * temp  = this;
        for (char c: word)
        {
            if(!temp->children[c-'a'])
                return false;
            temp = temp->children[c-'a'];
        }
        return temp->isWord;
    }
    
    /** Returns if there is any word in the trie that starts with the given prefix. */
    bool startsWith(string prefix) {
        Trie * temp  = this;
        for (char c:prefix)
        {
            if(!temp->children[c-'a'])
                return false;
            temp = temp->children[c-'a'];
        }
        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);
 */
### 实现 Trie前缀) 为了实现 Trie 数据结构,在 Java 中可以定义一个 `TrieNode` 类来表示节点,并创建相应的操作方法。下面是一个完整的解决方案: #### 定义 Trie 节点 每个节点包含指向其子节点的链接列表以及是否为单词结束标志。 ```java class TrieNode { private final int R = 26; private TrieNode[] links; private boolean isEnd; public TrieNode() { links = new TrieNode[R]; } // 判断是否存在字符对应的子节点 public boolean containsKey(char ch) { return links[ch - 'a'] != null; } // 获取指定字符对应的孩子结点 public TrieNode get(char ch) { return links[ch - 'a']; } // 设置当前结点孩子结点 public void put(char ch, TrieNode node) { links[ch - 'a'] = node; } // 标记该位置是否有字符串终止于此处 public void setEnd() { isEnd = true; } // 是否有字符串在此终结 public boolean isEnd() { return isEnd; } } ``` #### 创建 Trie 类并提供接口函数 通过封装上述基本功能,可构建更高级别的 API 来支持插入、搜索和查询以特定前缀开头的所有键等功能。 ```java class Trie { private final TrieNode root; /** Initialize your data structure here. */ public Trie() { root = new TrieNode(); } /** Inserts a word into the trie. */ public void insert(String word) { TrieNode node = root; for (int i = 0; i < word.length(); i++) { char currentChar = word.charAt(i); if (!node.containsKey(currentChar)) { node.put(currentChar, new TrieNode()); } node = node.get(currentChar); } node.setEnd(); } /** Returns if the word is in the trie. */ public boolean search(String word) { TrieNode node = searchPrefix(word); return node != null && node.isEnd(); } /** Returns if there is any word in the trie that starts with the given prefix. */ public boolean startsWith(String prefix) { TrieNode node = searchPrefix(prefix); return node != null; } private TrieNode searchPrefix(String word) { TrieNode node = root; for (int i = 0; i < word.length(); i++) { char curLetter = word.charAt(i); if (node.containsKey(curLetter)) { node = node.get(curLetter); } else { return null; } } 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); */ ``` 此代码实现Trie 的核心逻辑,包括初始化、插入新词、查找完整匹配项以及检查给定前缀的存在性[^1]。
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