# 第 3 节 Trie 的前缀查询操作

前缀查询是相对简单的,不需要判断 isWord 属性的值,只需要判断从树的根结点是不是很顺利地都能匹配单词的每一个字符。

参考代码

public boolean isPrefix(String prefix) {
    Character c;
    Node currNode = root;
    for (int i = 0; i < prefix.length(); i++) {
        c = prefix.charAt(i);
        if (currNode.next.get(c) == null) {
            return false;
        }
        currNode = currNode.next.get(c);
    }
    // 只需要判断从树的根结点是不是很顺利地都能匹配单词的每一个字符,所以,能走到这里来,就返回 True
    return true;
}

# 「力扣」第 208 题:实现 Trie (前缀树)(中等)

# 题目描述

Trie (opens new window) (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
["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
  • wordprefix 仅由小写英文字母组成
  • insertsearchstartsWith 调用次数 总计 不超过 3 * 10^4

# 思路分析

这道问题要求我们实现一个 Trie (前缀树),包含 insert, searchstartsWith 这三个操作。其实就是我们上面列出的「添加」「查询」「前缀查询」操作。

参考代码

Java 代码:

public class Trie {

    private Node root;

    private class Node {
        private Node[] dict;
        private boolean isWord;

        // 你可以假设所有的输入都是由小写字母 a-z 构成的。
        public Node() {
            dict = new Node[26];
            this.isWord = false;
        }
    }

    /**
     * Initialize your data structure here.
     */
    public Trie() {
        root = new Node();
    }

    /**
     * Inserts a word into the trie.
     */
    public void insert(String word) {
        int len = word.length();
        Node curNode = root;
        for (int i = 0; i < len; i++) {
            char curChar = word.charAt(i);
            Node next = curNode.dict[curChar - 'a'];
            if (next == null) {
                curNode.dict[curChar - 'a'] = new Node();
            }
            curNode = curNode.dict[curChar - 'a'];
        }
        if (!curNode.isWord) {
            curNode.isWord = true;
        }
    }

    /**
     * Returns if the word is in the trie.
     */
    public boolean search(String word) {
        int len = word.length();
        Node curNode = root;

        for (int i = 0; i < len; i++) {
            char curC = word.charAt(i);
            Node next = curNode.dict[curC - 'a'];
            if (next == null) {
                return false;
            } else {
                curNode = next;
            }
        }
        return curNode.isWord;
    }

    /**
     * Returns if there is any word in the trie that starts with the given prefix.
     */
    public boolean startsWith(String prefix) {
        int len = prefix.length();
        Node curNode = root;
        for (int i = 0; i < len; i++) {
            char curC = prefix.charAt(i);
            Node next = curNode.dict[curC - 'a'];
            if (next == null) {
                return false;
            } else {
                curNode = next;
            }
        }
        return true;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Trie trie = new Trie();
        trie.insert("helloworld");
        boolean startsWith = trie.startsWith("hello");
        System.out.println(startsWith);
        boolean search1 = trie.search("helloworld");
        System.out.println(search1);

        boolean search2 = trie.search("hello");
        System.out.println(search2);
    }

}

Python 代码:

class Trie(object):
    class Node:
        def __init__(self):
            self.is_word = False
            self.dict = dict()

    def __init__(self):
        """
        Initialize your data structure here.
        """
        self.root = Trie.Node()

    def insert(self, word):
        """
        Inserts a word into the trie.
        :type word: str
        :rtype: void
        """
        cur_node = self.root
        for alpha in word:
            if alpha not in cur_node.dict:
                cur_node.dict[alpha] = Trie.Node()
            # 这里不要写成 else ,那就大错特错了
            cur_node = cur_node.dict[alpha]
        if not cur_node.is_word:
            cur_node.is_word = True

    def search(self, word):
        """
        Returns if the word is in the trie.
        :type word: str
        :rtype: bool
        """
        cur_node = self.root
        for alpha in word:
            if alpha not in cur_node.dict:
                return False
            else:
                cur_node = cur_node.dict[alpha]
        return cur_node.is_word

    def startsWith(self, prefix):
        """
        Returns if there is any word in the trie that starts with the given prefix.
        :type prefix: str
        :rtype: bool
        """
        cur_node = self.root
        for alpha in prefix:
            if alpha not in cur_node.dict:
                return False
            else:
                cur_node = cur_node.dict[alpha]
        return True

其实并不难,多写几遍也就熟悉了。

实现一个 Trie (前缀树),包含 insert, search, 和 startsWith 这三个操作。

示例:

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

说明:

  • 你可以假设所有的输入都是由小写字母 a-z 构成的。
  • 保证所有输入均为非空字符串。

作者:liweiwei1419 链接:https://suanfa8.com/trie/prefix-search 来源:算法吧 著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。

Last Updated: 11/19/2024, 7:27:48 AM