Trie树相关算法题java实现

Trie树

Trie字符串统计

思路:

Trie:高效的存储和查找字符串集合的数据结构(字母或数字)

存储从根节点出发,每个单词存储字母,如果不存在就创建,如果存在就继续下一个字母,每个单词完结了记得在结尾打个标签意味着这是单词末尾,查找也很简单,看是否能找到完整字符串并且结尾有标签。如下图所示

存储结构:int son[N][26],cnt[N],idx;//son[i][j]表示当前下标为i时字母j的子节点cnt是用来存储结尾单词的数量的,下标为0的点即是根节点也是空节点 idx是树的层数

演示案例:

代码:

java 复制代码
import java.util.*;
public class Main{
    static int N = 100010,idx = 0;
    static int[][] son = new int[N][26];
    static int[] cnt  = new int[N];
    static char[] str = new char[N];
    public static  void insert(char[] str){
        int p = 0; //下标0表示头结点,根节点
        for(int i = 0 ; i < str.length; i ++ ){
            // 将字符串每个字符都转化成数字;0-25
            int u = str[i] - 'a'; 
            //如果这个的儿子分支没有字符,说明这条分支还没有这个字符插入过
            //就新建一个然后赋值为然后把【idx】下标赋值上去,作为每个分支的专属坐标
            if(son[p][u] == 0) son[p][u] = ++idx;
            //然后将p往下前进一层
            p = son[p][u];
        }
        //最后停在那一层的那个数字就做标记,说明这是一个字符串的结束。
        cnt[p]++;
    }
    public static int query(char[] str){
        int p = 0;//从根节点开始,下标是0表示根节点,头结点
        for(int i = 0 ; i < str.length; i ++){
            int u = str[i] - 'a'; // 将字符串每个字符都转化成数字0-25
            //如果这个点上面没有标记,就说明没有存入过这个字符,所以返回0
            if(son[p][u] == 0) return 0;
            //如果这个点上面能寻找到这个字符,就让他往下一层继续寻找;
            p = son[p][u];
        }
        //最后查找完之后输出最后一个做标记的点为下标的cnt数组的值。
        return cnt[p];
    }
    public static void main(String[] args){
        Scanner scan = new Scanner(System.in);
        int n = scan.nextInt();
        String sss = scan.nextLine();
        while(n -- > 0){
            String s = scan.nextLine();
            String[] st = s.split(" ");
            String s1 = st[0];
            String s2 = st[1];
            if(s1.equals("I")){
                insert(s2.toCharArray());
            }else{
                System.out.println(query(s2.toCharArray()));
            }

        }
    }
}

最大异或对

思路

将每个数以二进制方式存入Trie树,找的时候从当前数字最高位去找尽量和该位的相反的点,直到当前数字遍历到最低位,此时通过贪心思想得到的就是和当前数字异或最大的数,把所有数字都找一遍求个max就行。

代码

java 复制代码
import java.io.*;
public class Main{
    static int N = 3100010,idx = 0;
    static int[][] son = new int[N][2];
    //插入
    public static void add(int x){
        int p = 0;//从头结点开始
        for(int i = 30 ; i >= 0 ; i -- ){ //因为每一个数的二进制是有31位组成,所以需要从大开始遍历
            int u = x >> i & 1;//每一个数的二进制31个二进制每一位看0还是1
            if(son[p][u] == 0) son[p][u] = ++idx;//判断这一层是空的,就创建,然后赋值下标
            p = son[p][u];//然后让往下前进一层
        }
    }
    //查询
    public static int query(int x){
        int p = 0,res = 0;//从根节点0开始。res进就算异或后的最大值
        for(int i = 30; i>= 0 ; i --){
            int u = x >> i & 1;
            if(son[p][1-u] != 0){ //如果该节点的u是0,则判断一下在这一层有没有跟他相反的0-1,1-0,如果相反对应位置有数
                res += (1 << i);//res就将该二进制位对应异或之后的最优解1每一位顺次加起来。因为是异或相反数就是1,这是最优解
                p = son[p][1-u];//然后往最优解那边前进一层。
            }else{//否则就不是最优解的0匹配1,1匹配0,所以就异或之后的值是0
                //res += (0 << i);因为是0所以可以省略,
                p = son[p][u];//然后让他往不优解那边前进一层。
            }
        }
        return res;//最后返回异或之后的最大值res
    }
    public static void main(String[] args)throws IOException{
        BufferedReader re = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        BufferedWriter wt = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(System.out));
        int n = Integer.parseInt(re.readLine());
        String[] s = re.readLine().split(" ");
        for(int i = 0 ; i < n ; i ++ ){
            add(Integer.parseInt(s[i]));
        }
        int res  = 0;
        for(int i = 0 ; i < n ; i ++ ){
            //因为输入的是字符串所以需要转成整形。然后每一次比较res的值谁大,然后将最大值重新赋值给res
            res = Math.max(res,query(Integer.parseInt(s[i])));
        }
        wt.write(res +" ");//最后输出res,因为快输出输出的是字符串,所以需要在后面加上" ";
        wt.close();


    }
}
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