Tire 字典树、前缀树

字典树(又称单词查找树或Trie树)是一种树形结构,它是哈希树的变种,通常用于统计、排序和保存大量的字符串(但不仅限于字符串)。字典树在搜索引擎系统中常用于文本词频统计。它的主要优点在于能够利用字符串的公共前缀来减少查询时间,从而最大限度地减少无谓的字符串比较,因此查询效率通常比哈希树高。

字典树有三个基本性质:

  1. 根节点不包含字符,除根节点外每一个节点都只包含一个字符。
  2. 从根节点到某一节点,路径上经过的字符连接起来,为该节点对应的字符串。
  3. 每个节点的所有子节点包含的字符都不相同。

字典树的基本操作包括查找、插入和删除,但删除操作相对较少见。在查找操作中,通常从根节点开始,依次搜索关键词的每个字母,直到找到对应的节点或确定关键词不存在于树中。

字典树的应用场景非常广泛,包括但不限于:

  1. 字符串检索:将已知的一些字符串(如字典)的有关信息保存到字典树中,然后查找其他未知字符串是否出现过或出现的频率。
  2. 文本过滤:给定一个词典,其中的单词为不良单词,然后判断一段文本中是否含有任何不良单词。
  3. 字符串去重和排序:处理大量字符串时,可以使用字典树来去除重复字符串,并按字典序进行排序。
  4. 热门查询统计:搜索引擎可以通过日志文件记录用户每次检索使用的检索串,并使用字典树来统计热门查询。
  5. 字符串最长公共前缀:利用字典树可以快速得到某些字符串的公共前缀。

下面是使用java程序来实现该数据结构(仅限于26个英文字母)

java 复制代码
class Trie {
    private Trie[] children;
    private boolean isEnd;

    public Trie() {
        children = new Trie[26];
        isEnd = false;
    }
    
    public void insert(String word) {
        Trie node = this;
        for (int i = 0; i < word.length(); i++) {
            char ch = word.charAt(i);
            int index = ch - 'a';
            if (node.children[index] == null) {
                node.children[index] = new Trie();
            }
            node = node.children[index];
        }
        node.isEnd = true;
    }
    
    public boolean search(String word) {
        Trie node = searchPrefix(word);
        return node != null && node.isEnd;
    }
    
    public boolean startsWith(String prefix) {
        return searchPrefix(prefix) != null;
    }

    private Trie searchPrefix(String prefix) {
        Trie node = this;
        for (int i = 0; i < prefix.length(); i++) {
            char ch = prefix.charAt(i);
            int index = ch - 'a';
            if (node.children[index] == null) {
                return null;
            }
            node = node.children[index];
        }
        return node;
    }
}
相关推荐
人活一口气11 小时前
Spring Boot与AIGC的完美结合:从零搭建智能内容生成平台
java·spring boot·aigc
像我这样帅的人丶你还13 小时前
Java 后端详解(三):全局异常处理与 JPA 数据库映射
java·后端
NE_STOP13 小时前
vibe Coding -- 小项目实战
java
刘马想放假18 小时前
Modbus 全栈技术解析:TCP、RTU、ASCII、RTU over TCP
数据结构·网络协议
未秃头的程序猿19 小时前
Java 26正式发布!这3个新特性,让代码量直接减半
java·后端·面试
用户2986985301419 小时前
Word 文档文本查找与替换的 Java 实现方案
java·后端
阿哉19 小时前
Nacos 服务发现源码:藏在背后的两套事件机制,90%的人只讲了一半
java
咖啡八杯19 小时前
GoF设计模式——命令模式
java·设计模式·架构
AI人工智能_电脑小能手19 小时前
【大白话说Java面试题 第125题】【并发篇】第25题:说说 Java 线程的中断机制
java·后端·面试
Java内核笔记20 小时前
Spring Security 源码解析(六)无状态 JWT 实践:Session 共享与自定义过滤器
java·后端