实现Trie(前缀树）(多叉树)

题目描述

Trie（发音类似 "try"）或者说 前缀树 是一种树形数据结构，用于高效地存储和检索字符串数据集中的键。这一数据结构有相当多的应用情景，例如自动补完和拼写检查。

请你实现 Trie 类：

 Trie() 初始化前缀树对象。
 void insert(String word) 向前缀树中插入字符串 word 。
 boolean search(String word) 如果字符串 word 在前缀树中，返回 true（即，在检索之前已经插入）；否则，返回 false 。
 boolean startsWith(String prefix) 如果之前已经插入的字符串 word 的前缀之一为 prefix ，返回 true ；否则，返回 false 。

 

示例：

输入
["Trie", "insert", "search", "search", "startsWith", "insert", "search"]
[[], ["apple"], ["apple"], ["app"], ["app"], ["app"], ["app"]]
输出
[null, null, true, false, true, null, true]

解释
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

 

提示：

 1 <= word.length, prefix.length <= 2000
 word 和 prefix 仅由小写英文字母组成
 insert、search 和 startsWith 调用次数 总计 不超过 3 * 104 次

链接：https://leetcode-cn.com/problems/implement-trie-prefix-tree

 

思路分析

使用多叉树实现前缀树，具体参考：https://leetcode-cn.com/problems/implement-trie-prefix-tree/solution/trie-tree-de-shi-xian-gua-he-chu-xue-zhe-by-huwt/

实现代码

//设计一棵多叉树
class Trie {
private:
    bool isEnd;
    Trie *next[26];
public:
    /** Initialize your data structure here. */
    Trie() {
        isEnd = false;
        memset(next, 0, sizeof(next));
    }
    
    /** Inserts a word into the trie. */
    void insert(string word) {
        Trie *ptr = this;
        for(auto ch: word){
            int index = ch - 'a';
            //判断对应的孩子节点是否为空，为空则创建相应的孩子节点
            if(ptr->next[index] == NULL){
                Trie *node = new Trie();
                ptr->next[index] = node;
            }
            //然后将指针指向孩子节点
            ptr = ptr->next[index];
        }
        ptr->isEnd = true;
    }
    
    /** Returns if the word is in the trie. */
    bool search(string word) {
        //判断多叉树中是否存在该条路径，不存在则直接返回false,存在则还需要判断最后一个字母是否为节点
        Trie *ptr = this;
        for(auto ch: word){
            int index = ch - 'a';
            if(ptr->next[index] == NULL){
                return false;
            }
            ptr = ptr->next[index];
        }
        return ptr->isEnd;
    }
    
    /** Returns if there is any word in the trie that starts with the given prefix. */
    bool startsWith(string prefix) {
        //判断多叉树中是否存在该条路径，不存在则直接返回false,不需要判断最后一个字母是否为节点
        Trie *ptr = this;
        for(auto ch: prefix){
            int index = ch - 'a';
            if(ptr->next[index] == NULL){
                return false;
            }
            ptr = ptr->next[index];
        }
        return true;
    }
};