实现 Trie (前缀树)

实现 Trie (前缀树)

Trie（发音类似 “try”）或者说 前缀树 是一种树形数据结构，用于高效地存储和检索字符串数据集中的键。这一数据结构有相当多的应用情景，例如自动补全和拼写检查。

请你实现 Trie 类：

• Trie() 初始化前缀树对象。
• void insert(String word) 向前缀树中插入字符串 word 。
• boolean search(String word) 如果字符串 word 在前缀树中，返回 true（即，在检索之前已经插入）；否则，返回 false 。
• boolean startsWith(String prefix) 如果之前已经插入的字符串 word 的前缀之一为 prefix ，返回 true ；否则，返回 false 。

示例：

输入
["Trie", "insert", "search", "search", "startsWith", "insert", "search"]
[[], ["apple"], ["apple"], ["app"], ["app"], ["app"], ["app"]]
输出
[null, null, true, false, true, null, true]

解释
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

题解：

​ 本身没有特别的算法上的难度，但是还是建议当做模板背诵下来

type Trie struct {
	children map[byte]*Trie
	isEnd    bool
}

func Constructor() Trie {
	return Trie{children: make(map[byte]*Trie)}
}

func (this *Trie) Insert(word string) {
	node := this
	for i := 0; i < len(word); i++ {
		ch := word[i]
		if _, exists := node.children[ch]; !exists {
			node.children[ch] = &Trie{children: make(map[byte]*Trie)}
		}
		node = node.children[ch]
	}
	node.isEnd = true
}

func (this *Trie) Search(word string) bool {
	node := this
	for i := 0; i < len(word); i++ {
		ch := word[i]
		if _, exists := node.children[ch]; !exists {
			return false
		}
		node = node.children[ch]
	}
	return node.isEnd
}

func (this *Trie) StartsWith(prefix string) bool {
	node := this
	for i := 0; i < len(prefix); i++ {
		ch := prefix[i]
		if _, exists := node.children[ch]; !exists {
			return false
		}
		node = node.children[ch]
	}
	return true
}

/**
 * Your Trie object will be instantiated and called as such:
 * obj := Constructor();
 * obj.Insert(word);
 * param_2 := obj.Search(word);
 * param_3 := obj.StartsWith(prefix);
 */

当然，你也可以使用数组而不是 map

type Trie struct {
	children [26]*Trie
	isEnd    bool
}

func Constructor() Trie {
	return Trie{}
}

func (this *Trie) Insert(word string) {
	node := this
	for i := 0; i < len(word); i++ {
		ch := word[i] - 'a'
		if node.children[ch] == nil {
            node.children[ch] = &Trie{}
        }
		node = node.children[ch]
	}
	node.isEnd = true
}

func (this *Trie) Search(word string) bool {
	node := this
	for i := 0; i < len(word); i++ {
		ch := word[i] - 'a'
		if node.children[ch] == nil {
            return false
        }
		node = node.children[ch]
	}
	return node.isEnd
}

func (this *Trie) StartsWith(prefix string) bool {
	node := this
	for i := 0; i < len(prefix); i++ {
		ch := prefix[i] - 'a'
		if node.children[ch] == nil {
			return false
		}
		node = node.children[ch]
	}
	return true
}

/**
 * Your Trie object will be instantiated and called as such:
 * obj := Constructor();
 * obj.Insert(word);
 * param_2 := obj.Search(word);
 * param_3 := obj.StartsWith(prefix);
 */

另外，附一下题解的代码，虽然差别不是很大

type Trie struct {
    children [26]*Trie
    isEnd    bool
}

func Constructor() Trie {
    return Trie{}
}

func (t *Trie) Insert(word string) {
    node := t
    for _, ch := range word {
        ch -= 'a'
        if node.children[ch] == nil {
            node.children[ch] = &Trie{}
        }
        node = node.children[ch]
    }
    node.isEnd = true
}

func (t *Trie) SearchPrefix(prefix string) *Trie {
    node := t
    for _, ch := range prefix {
        ch -= 'a'
        if node.children[ch] == nil {
            return nil
        }
        node = node.children[ch]
    }
    return node
}

func (t *Trie) Search(word string) bool {
    node := t.SearchPrefix(word)
    return node != nil && node.isEnd
}

func (t *Trie) StartsWith(prefix string) bool {
    return t.SearchPrefix(prefix) != nil
}