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。
思路:这道题的关键在于Trie树的node怎么处理,节点和节点之间的关系如何表示,因为题目要求是字符串,因此,我们可以将Trie树的节点构造成有26个子节点的节点。Trie树的节点的结构如下:
struct TrieNode{
bool isTrie;//用来判断到当前节点时,组成的字符串是否在trie树中,默认为false,因为在插入字符串时,只有到了叶子节点,才会设为true
TrieNode* t_next[26];//用来保存映射关系的节点,index和其中保存的值可以看成是一个映射
TrieNode(): isTrie(false){
for(int i = 0; i < 26; ++i)
t_next[i] = NULL;
}
};
定义好了节点之后,这三个操作就比较容易实现了:
1. insert操作:
对于insert操作,我们可以只需要遍历字符串,如果当前字符不存在的话,就新建字符节点,如果存在的话,就继续遍历下一个字符,当遍历完最后一个节点的时候,需要把最后一个节点的isTrie设置为true,代表着这里保存了一个字符串。
2. search操作
对于search操作,我们可以只需要遍历字符串,从trie树的根节点查找,如果匹配则继续,不匹配则返回FALSE。当遍历完最后一个字符串的时候,需要判断最后一个节点是否保存了字符串,如果没有,则返回FALSE,反之返回TRUE
3. startsWith操作
startsWith的操作和search操作一样,唯一不同点在于,当遍历结束后,可以直接返回TRUE
代码如下:
struct TrieNode{
bool isTrie;//用来判断到当前节点时,组成的字符串是否在trie树中,默认为false,因为在插入字符串时,只有到了叶子节点,才会设为true
TrieNode* t_next[26];//用来保存映射关系的节点,index和其中保存的值可以看成是一个映射
TrieNode(): isTrie(false){
for(int i = 0; i < 26; ++i)
t_next[i] = NULL;
}
};
class Trie {
private:
TrieNode* t_map;
public:
/** Initialize your data structure here. */
Trie() {
t_map = new TrieNode();
}
/** Inserts a word into the trie. */
void insert(string word) {
if("" == word) return;
TrieNode* temp = t_map;
for(int i = 0; i < word.size(); ++i){
if((temp->t_next)[word[i]-'a'] == NULL){
TrieNode *node = new TrieNode();
(temp->t_next)[word[i]-'a'] = node;
temp = (temp->t_next)[word[i]-'a'];
}
else{
temp = (temp->t_next)[word[i]-'a'];
}
}
temp->isTrie = true;
}
/** Returns if the word is in the trie. */
bool search(string word) {
if("" == word || NULL == t_map)
return false;
TrieNode* temp = t_map;
for(int i = 0; i<word.size(); ++i){
if(NULL == (temp->t_next)[word[i]-'a'])
return false;
else
temp = (temp->t_next)[word[i]-'a'];
}
if(temp->isTrie)
return true;
else
return false;
}
/** Returns if there is any word in the trie that starts with the given prefix. */
bool startsWith(string prefix) {//只要有这个前缀,最后一个一定存在字符
if("" == prefix || NULL == t_map)
return false;
TrieNode* temp = t_map;
for(int i = 0; i<prefix.size(); ++i){
if(NULL == (temp->t_next)[prefix[i]-'a'])
return false;
else
temp = (temp->t_next)[prefix[i]-'a'];
}
return true;
}
};
/**
* Your Trie object will be instantiated and called as such:
* Trie obj = new Trie();
* obj.insert(word);
* bool param_2 = obj.search(word);
* bool param_3 = obj.startsWith(prefix);
*/