字典树的结构是多叉树，每个节点有n个出度，每个出度表示一个字符。字典树的节点分为普通节点和终止节点，如图，红色的节点即为终止节点，往字典树中插入一个单词，这个单词的最后一个字符就是终止节点。如图，字典树中包含的单词有："abcd","abd","b","bcd","efg","hi "。

在输入框自动联想、单词出现频率统计的场景上都应用到了字典树。在有巨量相同前缀的单词中，字典树的效率高于哈希表，时间复杂度固定为O(len(str))，但是字典树的构建会消耗大量空间。字典树的特点就是尽量避免相同前缀的单词重复查找。

字典树的实现：构建、插入、查找。

public class TireTree {

    // 字典树根节点
    private TireNode root = new TireNode();

    // 把一个单词插入字典树
    public void insert(String word) {
        if (word == null || word.length() == 0) return;

        TireNode cur = root;
        char[] chars = word.toCharArray();

        for (char c : chars) {
            TireNode target = cur.son.get(c);

            // 如果子节点中找不到目标字符，则添加目标子节点
            if (target == null) {
                target = new TireNode();
                target.val = c;
                target.end = true;
                cur.son.put(c, target);
            }
            target.num++; // 节点使用数 +1
            cur = target;
        }
        cur.end = true; // 最后的字符节点为终止节点
    }

    // 判断单词是否存在于字典树
    public boolean isExist(String word) {
        if (word == null || word.length() == 0) return false;

        TireNode cur = root;
        char[] chars = word.toCharArray();

        for (char c : chars) {
            TireNode target = cur.son.get(c);
            if (target == null) return false;
            cur = target;
        }
        return cur.end; // 单词最后的字符是终止节点
    }

    // 指定前缀在字典树中出现的次数
    public int count(String word) {
        if (word == null || word.length() == 0) return 0;

        TireNode cur = root;
        char[] chars = word.toCharArray();

        for (char c : chars) {
            TireNode target = cur.son.get(c);
            if (target == null) {
                return 0;
            }
            cur = target;
        }
        return cur.num; // 单词最后的字符被使用次数
    }

    // 字典树节点
    private class TireNode {
        Map<Character, TireNode> son; // 通过字符快速确定是否存在子节点
        char val;
        int num; // 记录有多少个字符串使用了该节点
        boolean end; // 记录节点是否为终结点
        TireNode(){
            son = new HashMap<>();
            val = ' ';
            num = 0;
            end = false;
        }
    }
}