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,例如自动补完和拼写检查。
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:
输入
inputs = ["Trie", "insert", "search", "search", "startsWith", "insert", "search"]
inputs = [[], ["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
来源:力扣(LeetCode)
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解题思路及方法
自己实现前缀树,每一个节点通过一个长度为26的Trie数组指向下一节点,通过字母序的顺序来记录字符串该节点字符;同时isEnd表示某字符串是否在该节点结束。
插入操作:用一个Trie指针从根节点开始,每一个节点按序记录字符串的每一个字符,如果该节点的该字符位为空,就新增子节点Trie,并移动指针。遍历到最后一位的时候将该节点的isEnd赋值true。
查找操作:用一个Trie指针从根节点开始,遍历字符串每一位字符并在节点的children数组寻找指定位是否为空,为空表示不存在该字符,返回false;如果遍历到最后一位字符都不为空,就判断该节点的isEnd是否为true。
startsWith操作:遍历到最后一位时补不需要判断isEnd是否为空,只需在遍历的过程中判断每一位字符节点是否为空。
class Trie {
private Trie[] children;
private boolean isEnd;
/** Initialize your data structure here. */
public Trie() {
this.children = new Trie[26];
this.isEnd = false;
}
/** Inserts a word into the trie. */
public void insert(String word) {
// 前缀树节点指针
Trie nodePt = this;
// 遍历字符串构建前缀树
for (int i = 0; i < word.length(); i++) {
int idx = word.charAt(i) - 'a';
if (nodePt.children[idx] == null) {
nodePt.children[idx] = new Trie();
}
// 移动指针
nodePt = nodePt.children[idx];
}
nodePt.isEnd = true;
}
/** Returns if the word is in the trie. */
public boolean search(String word) {
// 前缀树结点指针
Trie pt = this;
for (int i = 0; i < word.length(); i++) {
int idx = word.charAt(i) - 'a';
if (pt.children[idx] == null) return false;
// 移动指针
pt = pt.children[idx];
}
return pt.isEnd;
}
/** Returns if there is any word in the trie that starts with the given prefix. */
public boolean startsWith(String prefix) {
// 前缀树结点指针
Trie pt = this;
for (int i = 0; i < prefix.length(); i++) {
int idx = prefix.charAt(i) - 'a';
if (pt.children[idx] == null) return false;
// 移动指针
pt = pt.children[idx];
}
return true;
}
}
/**
* 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);
*/
结果如下: