LeetCode - 208. 实现 Trie (前缀树)（字典树）

208. 实现 Trie (前缀树)

题目：

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。

Trie 树的结点结构

Trie 树是一个有根的树，其结点具有以下字段：。

最多 R 个指向子结点的链接，其中每个链接对应字母表数据集中的一个字母。
本文中假定 R 为 26，小写拉丁字母的数量。
布尔字段，以指定节点是对应键的结尾还是只是键前缀。

Trie树的节点结构代码：

class TrieNode {

    // R links to node children
    private TrieNode[] links;

    private final int R = 26;

    private boolean isEnd;

    public TrieNode() {
        links = new TrieNode[R];
    }

    public boolean containsKey(char ch) {
        return links[ch -'a'] != null;
    }
    public TrieNode get(char ch) {
        return links[ch -'a'];
    }
    public void put(char ch, TrieNode node) {
        links[ch -'a'] = node;
    }
    public void setEnd() {
        isEnd = true;
    }
    public boolean isEnd() {
        return isEnd;
    }
}

向 Trie 树中插入键：

在 Trie 树中查找键：

class Trie {
    ...

    // search a prefix or whole key in trie and
    // returns the node where search ends
    private TrieNode searchPrefix(String word) {
        TrieNode node = root;
        for (int i = 0; i < word.length(); i++) {
           char curLetter = word.charAt(i);
           if (node.containsKey(curLetter)) {
               node = node.get(curLetter);
           } else {
               return null;
           }
        }
        return node;
    }

    // Returns if the word is in the trie.
    public boolean search(String word) {
       TrieNode node = searchPrefix(word);
       return node != null && node.isEnd();
    }
}

查找 Trie 树中的键前缀：

class Trie {
    ...

    // Returns if there is any word in the trie
    // that starts with the given prefix.
    public boolean startsWith(String prefix) {
        TrieNode node = searchPrefix(prefix);
        return node != null;
    }
}

LeetCode 208题 完整代码：

class Trie {
    Trie[] next = new Trie[26];
    boolean isEnd = false;
    public Trie(){

    }

    
    /** Inserts a word into the trie. */
    public void insert(String word) {
        Trie curr = this;
        for (char c : word.toCharArray()) {
            if (curr.next[c - 'a'] == null){
                curr.next[c - 'a'] = new Trie();
            }
            curr = curr.next[c - 'a'];
        }
        curr.isEnd = true;
    }



    /** Returns if the word is in the trie. */
    public boolean search(String word) {
        Trie curr = this;
        for (char c : word.toCharArray()) {
            if (curr.next[c - 'a'] == null){
                return false;
            }
            curr = curr.next[c - 'a'];
        }
        return curr.isEnd;
    }
    
    /** Returns if there is any word in the trie that starts with the given prefix. */
    public boolean startsWith(String prefix) {
        Trie curr = this;
        for (char c : prefix.toCharArray()) {
            if (curr.next[c - 'a'] == null){
                return false;
            }
            curr = curr.next[c - 'a'];
        }
        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);
 */

知识点：