问题背景
T r i e Trie Trie 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 w o r d word word。boolean search(String word)
如果字符串 w o r d word word 在前缀树中,返回 t r u e true true(即,在检索之前已经插入);否则,返回 f a l s e false false。boolean startsWith(String prefix)
如果之前已经插入的字符串 w o r d word word 的前缀之一为 p r e f i x prefix prefix,返回 t r u e true true;否则,返回 f a l s e false false。
数据约束
- 1 ≤ w o r d . l e n g t h , p r e f i x . l e n g t h ≤ 2000 1 \le word.length, prefix.length \le 2000 1≤word.length,prefix.length≤2000
- w o r d word word 和 p r e f i x prefix prefix 仅由小写英文字母组成
insert
、search
和startsWith
调用次数 总计 不超过 3 × 1 0 4 3 \times 10 ^ 4 3×104 次
解题过程
前缀树模板题,要求实现的功能比较局限且数据范围不是很大,用类定义就可以。
这种做法需要在每个树节点中开一个长度和字符种类一致的数组,本题中表现为 26 26 26叉树,当数据量很大时,冗余的空间会膨胀得很厉害。
还有一种使用静态二维数组的写法,但是测试用例之间需要清空数组,和这道题的提交方式有点冲突,等遇到要用的时候再练习。
具体实现
java
class TreeNode {
TreeNode[] path = new TreeNode[26];
boolean end;
}
class Trie {
private TreeNode root;
public Trie() {
root = new TreeNode();
}
public void insert(String word) {
TreeNode cur = root;
for(char c : word.toCharArray()) {
c -= 'a';
// 如果当前字符位置不存在路径,那么给它简历一个新结点
if(cur.path[c] == null) {
cur.path[c] = new TreeNode();
}
// 移动工作指针
cur = cur.path[c];
}
cur.end = true;
}
public boolean search(String word) {
return find(word) == 1;
}
public boolean startsWith(String prefix) {
return find(prefix) != 0;
}
private int find(String word) {
TreeNode cur = root;
for(char c : word.toCharArray()) {
c -= 'a';
if(cur.path[c] == null) {
return 0;
}
cur = cur.path[c];
}
// 返回 1 表示这个单词在此结束,2 表示这个字母不是单词的结尾
return cur.end ? 1 : 2;
}
}
/**
* Your Trie object will be instantiated and called as such:
* Trie obj = new Trie();
* obj.insert(word);
* boolean param_2 = obj.search(word);
* boolean param_3 = obj.startsWith(prefix);
*/