笔记前端需要了解的常见数据结构--Trie

最新推荐文章于 2025-03-09 10:32:18 发布

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本文深入探讨了Trie（前缀树或字典树）的概念及其在计算机科学中的应用，详细介绍了Trie的实现原理，包括节点结构、字符串插入、搜索及删除操作，为高效字符串搜索提供了一种有效解决方案。

概念

在计算机科学，trie，又称前缀树或字典树，是一种有序树，用于保存关联数组，其中的键通常是字符串。
简单点来说，这个结构的作用大多是为了方便搜索字符串，该树有以下几个特点：

根节点代表空字符串，每个节点都有 N（假如搜索英文字符，就有 26 条）条链接，每条链接代表一个字符
节点不存储字符，只有路径才存储，这点和其他的树结构不同
从根节点开始到任意一个节点，将沿途经过的字符连接起来就是该节点对应的字符串

实现

总得来说 Trie 的实现相比别的树结构来说简单的很多，实现就以搜索英文字符为例。

class TrieNode {
  constructor() {
    // 代表每个字符经过节点的次数
    this.path = 0
    // 代表到该节点的字符串有几个
    this.end = 0
    // 链接
    this.next = new Array(26).fill(null)
  }
}
class Trie {
  constructor() {
    // 根节点，代表空字符
    this.root = new TrieNode()
  }
  // 插入字符串
  insert(str) {
    if (!str) return
    let node = this.root
    for (let i = 0; i < str.length; i++) {
      // 获得字符先对应的索引
      let index = str[i].charCodeAt() - 'a'.charCodeAt()
      // 如果索引对应没有值，就创建
      if (!node.next[index]) {
        node.next[index] = new TrieNode()
      }
      node.path += 1
      node = node.next[index]
    }
    node.end += 1
  }
  // 搜索字符串出现的次数
  search(str) {
    if (!str) return
    let node = this.root
    for (let i = 0; i < str.length; i++) {
      let index = str[i].charCodeAt() - 'a'.charCodeAt()
      // 如果索引对应没有值，代表没有需要搜素的字符串
      if (!node.next[index]) {
        return 0
      }
      node = node.next[index]
    }
    return node.end
  }
  // 删除字符串
  delete(str) {
    if (!this.search(str)) return
    let node = this.root
    for (let i = 0; i < str.length; i++) {
      let index = str[i].charCodeAt() - 'a'.charCodeAt()
      // 如果索引对应的节点的 Path 为 0，代表经过该节点的字符串
      // 已经一个，直接删除即可
      if (--node.next[index].path == 0) {
        node.next[index] = null
        return
      }
      node = node.next[index]
    }
    node.end -= 1
  }
}