数据结构之trie树

最新推荐文章于 2025-03-12 23:52:54 发布

BrightPi

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分类专栏：算法设计文章标签： trie 树

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本文介绍Trie树（字典树）的概念及其在字符串检索中的应用。通过C语言实现了一个简单的Trie树数据结构，并提供了插入、查找及销毁Trie树的方法。演示代码展示了如何利用Trie树进行字符串的高效检索。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

trie树，又称字典树、前缀树，是一个用于快速检索字符串或数字串的多叉树。它话费较大的存储空间（O(26^n)）来获得线性时间的检索效率，其中n是输入的字符串的长度。

我们使用动态数据结构来存储之。下面是一个字符串的trie树。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define N 26

typedef struct _trie_node{
	int end; /* 字符串结束标志，0表示没有结束，非0表示已经结束 */
	char ch;  /* 该节点的字符，用ASCII码的0表示根节点，根节点的值无意义 */
	struct _trie_node * child[N]; /* N个孩子节点 */
} * ptr_trie_node, * trie;

ptr_trie_node create_trie_node (char c){
	ptr_trie_node nd = (ptr_trie_node) malloc (sizeof (struct _trie_node));
	int i;
	nd->end = 0;
	nd->ch = c;
	for (i=0; i<N; i++){
		nd->child[i] = NULL;
	}
	return nd;
}

trie trie_init (trie * ptr_tree, char c){
	return (* ptr_tree) = create_trie_node (c);
}

int stringlen ( const char str[]){
	char * p = str;
	int len = 0;
	while (* p){
		p ++;
		len ++;
	}
	return len;
}

trie trie_insert (trie * ptr_tree, const char str[]){
	int i = 0;
	int len = stringlen (str);
	trie tree = * ptr_tree;
	for (i = 0; i<len; i++){
		if (! tree->child[str[i] - 'a']){
			tree->child[str[i] - 'a'] = create_trie_node (str[i]);
		}
		tree = tree->child[str[i] - 'a'];
	}
	tree->end = 1;
	return tree;
}

int trie_find (trie tree, const char str[]){
	int i = 0;
	int len = stringlen (str);
	while (i < len){
		if (! tree->child[str[i] - 'a']){
			break;
		}
		tree = tree->child[str[i] - 'a'];
		i ++;
	}
	return (i == len && ! (0 == tree->end)) ? 1 : 0;
}


void trie_destroy (trie tree){
	int i = 0;
	for (i = 0 ; i < N; i ++){
		if (tree->child[i]){
			trie_destroy (tree->child[i]);
		}
	}
	free (tree);
	tree = NULL;
}


int main (int argc, char * agrv[] ){
	trie tree;
	int i;
	
	trie_init (&tree, 0);
	trie_insert (&tree, "abcd");
	trie_insert (&tree, "bcad");
	
	i = trie_find (tree, "abcd");
	printf ("%d\n", i);
	i = trie_find (tree, "bcad");
	printf ("%d\n", i);
	i = trie_find (tree, "bd");
	printf ("%d\n", i);
	
	trie_destroy (tree);
	return 0;
}

结果是