【Leetcode】211. 添加与搜索单词 - 数据结构设计

一、题目

1、题目描述

请你设计一个数据结构，支持添加新单词和查找字符串是否与任何先前添加的字符串匹配。

实现词典类 WordDictionary ：

WordDictionary() 初始化词典对象
void addWord(word) 将 word 添加到数据结构中，之后可以对它进行匹配
bool search(word) 如果数据结构中存在字符串与 word 匹配，则返回 true ；否则，返回 false 。word 中可能包含一些 '.' ，每个 . 都可以表示任何一个字母。

示例：

复制代码

输入：
["WordDictionary","addWord","addWord","addWord","search","search","search","search"]
[[],["bad"],["dad"],["mad"],["pad"],["bad"],[".ad"],["b.."]]
输出：
[null,null,null,null,false,true,true,true]

解释：
WordDictionary wordDictionary = new WordDictionary();
wordDictionary.addWord("bad");
wordDictionary.addWord("dad");
wordDictionary.addWord("mad");
wordDictionary.search("pad"); // 返回 False
wordDictionary.search("bad"); // 返回 True
wordDictionary.search(".ad"); // 返回 True
wordDictionary.search("b.."); // 返回 True

提示：

1 <= word.length <= 25
addWord 中的 word 由小写英文字母组成
search 中的 word 由 '.' 或小写英文字母组成
最多调用 10⁴ 次 addWord 和 search

2、基础框架

cpp 复制代码

class WordDictionary {
public:
    WordDictionary() {
        
    }
    
    void addWord(string word) {
        
    }
    
    bool search(string word) {
        
    }
};

/**
 * Your WordDictionary object will be instantiated and called as such:
 * WordDictionary* obj = new WordDictionary();
 * obj->addWord(word);
 * bool param_2 = obj->search(word);
 */

3、原题链接

211. 添加与搜索单词 - 数据结构设计

二、解题报告

1、思路分析

主要思路同【Leetcode】208.实现Trie（前缀树），但是需要注意，插入的时候只有小写字母字符，而查找的时候有"."和小写字母字符，所以遇到 "." 字符时，所有子孩子非空的情况都要进行尝试。

2、时间复杂度

3、代码详解

cpp 复制代码

class WordDictionary {
private:
    class Node {
    public:
        bool end;
        Node *childs[26];
        Node() : end(false) {
            memset(childs, 0, sizeof(childs));
        }
    };

    Node *root;
	
	//深度优先搜索
    bool pathSearch(string word, Node *root, int index) {
        if (index == word.size()) {
            return root->end;
        }

        Node *node = root;
        int path = 0;
        
        
        if (word[index] == '.') { //字符.
            for (int i = 0; i < 26; i++) { //所有非空的孩子都要尝试
                if (node->childs[i]) {
                    bool res = pathSearch(word, node->childs[i], index + 1);
                    if (res) return true;
                }
            }
            return false;
        } else { //字母字符
            path = word[index] - 'a';
            if (node->childs[path] == nullptr) {
                return false;
            }
            return pathSearch(word, node->childs[path], index + 1);
        }
        
    }
public:
    WordDictionary() {
        root = new Node();
    }
    
    void addWord(string word) {
        Node *node = root;
        int path = 0;
        for (int i = 0; word[i]; i++) {
            path = word[i] - 'a';
            if (node->childs[path] == nullptr) {
                node->childs[path] = new Node();
            }
            node = node->childs[path];
        }
        node->end = true;
    }


    bool search(string word) {
        return pathSearch(word, root, 0);
    }
};

/**
 * Your WordDictionary object will be instantiated and called as such:
 * WordDictionary* obj = new WordDictionary();
 * obj->addWord(word);
 * bool param_2 = obj->search(word);
 */