LeetCode 208.实现Trie(前缀树)

LeetCode 208.实现Trie(前缀树)

首先，我们要了解前缀树的概念。
通常来讲前缀树是用来存储字符串的一种树形结构，每个节点都代表字符。


并且，前缀树有一个特性，每一个节点的子节点都和该节点有相同的前缀，不然也不可能成为它的子节点，这也是前缀树名字的由来。

前缀树主要包含插入insert，删除delete，查找字符串search，查找前缀prefixNum这四种操作，以下为实现前缀树的代码：

class Trie{
    class TrieNode{
    //表示每个节点被经过了多少次，也就是有多少个字符串走到过这里
        int pass;
	//表示有多少个字符串以当前这个节点结尾
        int end;
	//表示以当前节点开始下面所经过的节点
        TrieNode[] nexts;

        TrieNode(){
            pass = 0;
            end = 0;
            nexts = new TrieNode[26];
        }
    }

//	测试代码
    public static void main(String[] args) {
        Trie root = new Trie();
        root.insert("riven");
        root.delete("riven");
        System.out.println(root.search("riven"));
        root.insert("zed");
        root.insert("zzz");
        System.out.println(root.prefixNumber("z"));//2
    }

    public TrieNode root;

    public Trie(){
    	//将根节点初始化
        root = new TrieNode();
    }

//		插入字符串
    public void insert(String word){
        if(word == null)
            return;
        TrieNode node = root;
//        先设置当前节点的pass+1,刚开始为root，肯定经过了一次
        node.pass++;
        char[] arr = word.toCharArray();
//		index用来表示每个字符在数组中的位置比如a为0,以此类推
        int index = 0;
        for(int i = 0; i < arr.length; i++){
//            查看当前位置有没有数组，如果没有就创建一个
            index = arr[i] - 'a';
            if(node.nexts[index] == null){
                node.nexts[index] = new TrieNode();
            }
            node = node.nexts[index];
//            将该节点指向遍历到的节点，并将pass++
            node.pass++;
        }
//        将最后一个位置的end加一，表示在此处结尾的字符串的个数
        node.end++;
    }

//    	删除前缀树中的字符串，仍旧是遍历一遍，将pass和end--就行
    public void delete(String word){
//        如果没有在前缀树中出现过，不存在删除一说,直接返回，
        if(search(word) == 0)
            return;
        TrieNode node = root;
        int index = 0;
//		将该节点被经过的次数--
        node.pass--;
        char[] arr = word.toCharArray();
        for(int i = 0; i < arr.length; i++){
            index = arr[i] - 'a';
//          如果该节点删除之后pass为0，说明已经没有节点经过此处了
//			直接将这个数组置空并返回
            if(--node.nexts[index].pass == 0){
                node.nexts[index] = null;
                return;
            }
            node = node.nexts[index];
        }
//		最后将最后一个节点的end--，表示以该字符结尾的字符串少了一个
        node.end--;
    }

//    查看当前字符串出现过几次
    public int search(String word){
        if(word == null)
            return 0;
        TrieNode node = root;
        char[] arr = word.toCharArray();
        int index = 0;
        for(int i = 0; i < arr.length; i++){
            index = arr[i] - 'a';
//          如果你表示的字母在我当前节点的数组中就为空,没有这个分支
//			说明就没有走到过这里，直接返回0
            if(node.nexts[index] == null) {
                return 0;
            }
            node = node.nexts[index];
        }
//        返回最后一个节点的end值，表示有多少个字符串以这个字母结尾
        return node.end;
    }

//    表示加入的所有字符串中，有几个是以pre作为前缀的
    public int prefixNumber(String pre){
        if(pre == null)
            return 0;
//        每次都让节点从根节点开始出发不断遍历
        TrieNode node = root;
//        index用来转化索引
        int index = 0;
        char[] arr = pre.toCharArray();
        for(int i = 0; i < arr.length; i++){
            index = arr[i] - 'a';
//		如果发现其中有的字符我根本没这个分支，说明就不存在该前缀
            if(node.nexts[index] == null)
                return 0;
            node = node.nexts[index];
        }
//      返回最后一个节点的pass，表示该节点被经过了多少次
//		也就是有多少个字符串的前缀中包含这个字符串
        return node.pass;
    }
}

笔者也在不断学习之中，如有错误，欢迎指正！