字典树Java实现

Trie树的原理

　　Trie树也称字典树，因为其效率很高，所以在在字符串查找、前缀匹配等中应用很广泛，其高效率是以空间为代价的。

　　利用串构建一个字典树，这个字典树保存了串的公共前缀信息，因此可以降低查询操作的复杂度。下面以英文单词构建的字典树为例，这棵Trie树中每个结点包括26个孩子结点，因为总共有26个英文字母(假设单词都是小写字母组成)。

详细介绍请参考：http://www.cnblogs.com/dolphin0520/archive/2011/10/11/2207886.html 等

字典树模版（Java）

/**
 * 字典树模版，默认只包含26个小写字母
 * 提供hasStr、insert、countPrefix、preWalk、getRoot接口
 * @author 
 */
public class TrieTree {

    private final int SIZE = 26;  //每个节点能包含的子节点数，即需要SIZE个指针来指向其孩子
    private Node root;   //字典树的根节点

    /**
     * 字典树节点类
     * @author Lenovo
     */
    private class Node {
        private boolean isStr;   //标识该节点是否为某一字符串终端节点
        private int num;         //标识经过该节点的字符串数。在计算前缀包含的时候会用到
        private Node[] child;    //该节点的子节点

        public Node() {
            child = new Node[SIZE];
            isStr = false;
            num = 1;
        }
    }

    public TrieTree() {
        root = new Node();
    }

    /**
     * 检查字典树中是否完全包含字符串word
     * @param word
     * @return
     */
    public boolean hasStr(String word) {
        Node pNode = this.root;

        //逐个字符去检查
        for (int i = 0; i < word.length(); i++) {
            int index = word.charAt(i) - 'a';
            //在字典树中没有对应的节点，或者word字符串的最后一个字符在字典树中检测对应节点的isStr属性为false，则返回false
            if (pNode.child[index] == null
                    || (i + 1 == word.length() && pNode.child[index].isStr == false)) {
                return false;
            }
            pNode = pNode.child[index];
        }

        return true;
    }

    /**
     * 在字典树中插入一个单词
     * @param word
     */
    public void insert(String word) {
        if (word == null || word.isEmpty()) {
            return;
        }
        Node pNode = this.root;
        for (int i = 0; i < word.length(); i++) {
            int index = word.charAt(i) - 'a';
            if (pNode.child[index] == null) {   //如果不存在节点，则new一个一节点插入字典树
                Node tmpNode = new Node();
                pNode.child[index] = tmpNode;
            } else {
                pNode.child[index].num++;       //如果字典树中改路径上存在节点，则num加1，表示在该节点上有一个新的单词经过
            }
            pNode = pNode.child[index];
        }
        pNode.isStr = true;
    }

    /**
     * 统计在字典树中有多少个单词是以str为前缀的
     * @param str
     * @return
     */
    public int countPrefix(String str) {
        Node pNode = this.root;
        for (int i = 0; i < str.length(); i++) {
            int index = str.charAt(i) - 'a';
            if (pNode.child[index] == null) {
                return 0;
            } else {
                pNode = pNode.child[index];
            }
        }

        return pNode.num;
    }

    /**
     * 先序遍历
     * @param root
     */
    public void preWalk(Node root) {
        Node pNode = root;
        for (int i = 0; i < SIZE; i++) {
            if (pNode.child[i] != null) {
                System.out.print((char) ('a' + i) + "--");
                preWalk(pNode.child[i]);
            }
        }
    }

    /**
     * 返回字典树根节点
     * @return
     */
    public Node getRoot() {
        return root;
    }

}