LeetCode hot100——实现 Trie (前缀树)

题目

Trie （发音类似 "try"）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 word 。
boolean search(String word) 如果字符串 word 在前缀树中，返回 true（即，在检索之前已经插入）；否则，返回 false 。
boolean startsWith(String prefix) 如果之前已经插入的字符串 word 的前缀之一为 prefix ，返回 true ；否则，返回 false 。

示例：

复制代码

输入
["Trie", "insert", "search", "search", "startsWith", "insert", "search"]
[[], ["apple"], ["apple"], ["app"], ["app"], ["app"], ["app"]]
输出
[null, null, true, false, true, null, true]

解释
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

提示：

1 <= word.length, prefix.length <= 2000
word 和 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 * 104 次

题解

复制代码

class Trie {
    // Trie节点
    private static class TrieNode {
        TrieNode[] children; // 26个字母，每个位置存子节点
        boolean isEnd;       // 是否是单词末尾

        public TrieNode() {
            children = new TrieNode[26]; // 默认全部null，代表没有这个字母分支
            isEnd = false;
        }
    }

    private TrieNode root;

    // Trie() 初始化：创建根节点
    public Trie() {
        root = new TrieNode();
    }

    // insert：插入单词
    public void insert(String word) {
        TrieNode cur = root; // 指针从根出发
        for (char c : word.toCharArray()) { // 遍历单词每一个字符
            int idx = c - 'a'; // 'a' ->0，'b'->1 ... 'z'->25
            if (cur.children[idx] == null) {
                // 当前节点没有这个字母分支，新建节点
                cur.children[idx] = new TrieNode();
            }
            cur = cur.children[idx]; // 指针往下移动到子节点
        }
        cur.isEnd = true; // 单词走完，标记结尾
    }

    // search：查找完整单词
    public boolean search(String word) {
        TrieNode cur = root;
        for (char c : word.toCharArray()) {
            int idx = c - 'a';
            if (cur.children[idx] == null) {
                // 中途分支断了，单词不存在
                return false;
            }
            cur = cur.children[idx];
        }
        // 字符全部走完，还要判断是不是单词结尾
        return cur.isEnd;
    }

    // startsWith：判断是否有单词以prefix为前缀
    public boolean startsWith(String prefix) {
        TrieNode cur = root;
        for (char c : prefix.toCharArray()) {
            int idx = c - 'a';
            if (cur.children[idx] == null) {
                return false;
            }
            cur = cur.children[idx];
        }
        // 只要路径存在就可以，不需要isEnd
        return true;
    }
}