208. 实现 Trie (前缀树)

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本文介绍了一种实现Trie(前缀树)的方法，包括insert、search和startsWith三个核心操作。通过示例展示了如何使用Trie进行单词插入、搜索和前缀匹配。

208. 实现 Trie (前缀树)

题目描述

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

示例:

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

说明:

你可以假设所有的输入都是由小写字母 a-z 构成的。保证
所有输入均为非空字符串。

实现

class Trie {
    private 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 cur = word.charAt(i);
            
            if(! node.containsKey(cur)) {
                node.put(cur, new TrieNode());
            }
            
            node = node.get(cur);
        }
        
        node.setEnd();
    }
    
    private TrieNode searchPrefix(String word) {
        TrieNode node = root;
        
        for(int i=0; i<word.length(); i++) {
            char ch = word.charAt(i);
            
            if(node.containsKey(ch)) {
                node = node.get(ch);
            } else {
                return null;
            }
        }
        
        return node;
    }
    
    /** 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;
    }
}

/**
* Trie树的节点类
*/
class TrieNode {
    private TrieNode[] nodes;
    
    private final int R = 26;
    
    private boolean isEnd = false;
    
    public TrieNode() {
        nodes = new TrieNode[R];
    }
    
    public boolean containsKey(char ch) {
        return nodes[ch - 'a'] != null;
    }
    
    public void put(char ch, TrieNode node) {
        nodes[ch - 'a'] = node;
    }
    
    public TrieNode get(char ch) {
        return nodes[ch - 'a'];
    }
    
    public boolean isEnd() {
        return isEnd;
    }
    
    public void setEnd() {
        isEnd = true;
    }
}

/**
 * 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);
 */