【算法基础】 Trie树

一、Trie树

Trie树用于高效存储和找字符串集合的数据结构。

二、Trie字符串统计

维护一个字符串集合,支持两种操作:

  1. I x 向集合中插入一个字符串 x;

  1. Q x 询问一个字符串在集合中出现了多少次。

共有 N�个操作,所有输入的字符串总长度不超过 105,字符串仅包含小写英文字母。

输入格式

第一行包含整数 N,表示操作数。

接下来 N行,每行包含一个操作指令,指令为 I xQ x 中的一种。

输出格式

对于每个询问指令 Q x,都要输出一个整数作为结果,表示 x 在集合中出现的次数。

每个结果占一行。

数据范围

1≤N≤2∗104

输入样例:

5
I abc
Q abc
Q ab
I ab
Q ab

输出样例:

1
0
1

代码:

#include <iostream>

using namespace std;

const int N = 100010;

// 每个结点的子节点最多为26
//cnt存储以当前单词结尾的单词有多少个
//idx存储当前用到了哪个下标
//下标是0的点即使根节点,又是空结点
int son[N][26], cnt[N], idx; 
char str[N];


void insert(char str[])
{
    int p = 0;
    for(int i = 0;str[i]; i++)
    {
        int u = str[i] - 'a'; //当前字母的编号
        if(!son[p][u]) son[p][u] = ++idx;
        p = son[p][u];
    }
    
    cnt[p]++;
    
}


int query(char str[])
{
    int p = 0;
    for (int i = 0; str[i]; i ++ )
    {
        int u = str[i] - 'a';
        if (!son[p][u]) return 0;
        p = son[p][u];
    }
    return cnt[p];
}

int main()
{
    int n;
    cin>>n;
    while (n -- )
    {
        char op[2];
        cin >> op >> str;
        if(op[0] =='I') insert(str);
        else cout << query(str) <<endl;
    }
    
    return 0;
}

三、最大异或对

在给定的 N 个整数 A1A2……AN中选出两个进行 xor(异或)运算,得到的结果最大是多少?

输入格式

第一行输入一个整数 N

第二行输入 N 个整数 A1~AN

输出格式

输出一个整数表示答案。

数据范围

1≤N≤105

0≤Ai<231

输入样例:

3
1 2 3

输出样例:

3

代码:

1.暴力解法

#include <iostream>
#include <algorithm>

using namespace std;

const int N =1e5;

int n;
int a[N];

int main()
{

  cin >> n;
  for(int i = 0; i < n; i++) cin >> a[i];

  int res = 0;

  for(int i = 0; i < n;i++)
       for (int j = 0; j < n; j ++ )
           res = max(res,a[i]^a[j]);
         
  cout << res << endl;

  return 0;    
}

2.Trie 树解法

#include <iostream>
#include <algorithm>

using namespace std;

const int N =100010, M = 3100010;

int n;

int son[M][2], idx;
int a[N];

void insert(int x)
{
    int p = 0;
    for( int i = 30; i>=0; i--)
    {
        int &s = son[p][x >> i & 1];
        if(!s) s = ++ idx;//创建新结点
        p = s;
    }
}

int query(int x)
{
    int res= 0,p = 0;
    for (int i = 30; i >=0; i-- )
    {
        int s= x>>i &1;
        if(son[p][!s])
        {
            res +=1<<i;
            p = son[p][!s];
            
        }
        else p = son[p][s];
    }
    return res;
}
int main()
{

  cin >> n;
  for(int i = 0; i < n; i++) 
  {
      cin >> a[i];
      insert(a[i]);
  }

  int res = 0;

  for(int i = 0; i < n;i++) res = max(res,query(a[i]));
  cout << res<<endl;
  return 0;    
}

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