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一. 题目描述
Implement a trie with insert, search, and startsWith methods.
Note:
You may assume that all inputs are consist of lowercase letters a-z.
二. 题目分析
题目大意很简单,就是实现字典树,其中包括插入、查找和前缀查找三个方法。可以假设所有的输入只包含小写字母a-z。
本题考查字典树数据结构的基础知识。需要先定义TrieNode数据结构,TrieNode为字典树的节点,包含属性val、children和isWord。
其中val表示当前节点所存储的字符;children存储了当前节点的所有子节点的指针;isWord为布尔值,表示当前节点是否存储了一个单词。
Trie树的基本性质有以下几点:
- 根节点不包括字符,除根节点外,每个节点存储一个字符;
- 从根节点出发,经过一系列子节点,路径上经过的字符连接起来即为对应的字符串。
程序设计时,一个节点的子节点最多有26个,对应26个小写字母,因此简单用一个数组表示。
同时,在leetcode提供的函数基础上,增加了析构函数,因此涉及到new/delete操作。
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三. 示例代码
class TrieNode {
public:
// Initialize your data structure here.
char val;
bool isWord;
TrieNode* children[26];
// root node
TrieNode(): val(0), isWord(false) {
memset(children, 0x0, sizeof(TrieNode*) * 26);
}
// child node
TrieNode(char c): val(c), isWord(false) {
memset(children, 0x0, sizeof(TrieNode*) * 26);
}
};
class Trie {
public:
Trie() {
root = new TrieNode();
}
// Inserts a word into the trie.
void insert(string word) {
int n = word.length();
if (n == 0) return;
TrieNode* p = root;
for (int i = 0; i < n; ++i)
{
char c = word[i];
if (p->children[c - 'a'] == 0)
p->children[c - 'a'] = new TrieNode(c);
p = p->children[c - 'a'];
}
p->isWord = true;
}
// Returns if the word is in the trie.
bool search(string word) {
int n = word.length();
if (n == 0) return true;
TrieNode *p = root;
for (int i = 0; i < n; ++i)
{
char c = word[i];
p = p->children[c - 'a'];
if (p == NULL) return false;
}
return p->isWord;
}
// Returns if there is any word in the trie
// that starts with the given prefix.
bool startsWith(string prefix) {
TrieNode *p = root;
int n = prefix.length();
if (n == 0) return true;
for (int i = 0; i < n; ++i)
{
char c = prefix[i];
p = p->children[c - 'a'];
if (p == NULL) return false;
}
return true;
}
// Destructor
~Trie() {
freeTrieNode(root);
}
void freeTrieNode(TrieNode *p){
if (p == NULL)
return;
for (int i = 0; i < 26; ++i)
{
TrieNode *pChild = p->children[i];
if (pChild != NULL)
{
freeTrieNode(pChild);
}
}
delete p;
}
private:
TrieNode* root;
};
// Your Trie object will be instantiated and called as such:
// Trie trie;
// trie.insert("somestring");
// trie.search("key");
四. 小结
巩固字典树数据结构。