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  • Trie 树内存消耗问题

        大家都知道,Trie树(又称字典树)是一种树型数据结构,用于保存大量的字符串。它的优点是:利用字符串的公共前缀来节约存储空间。

    相对来说,Trie树是一种比较简单的数据结构,比较易于理解。话说上帝是公平的,简单的东西是要付出相应的代价的!Trie树也有它的缺点,它的内存消耗非常大。下面介绍一个减小内存消耗的小技巧。

        我们先看看这个题目:http://acm.sdut.edu.cn/judgeonline/showproblem?problem_id=1500

        看看这段程序:

    #include <stdio.h>
    #include
    <string.h>
    #include
    <malloc.h>
    typedef
    struct node
    {
    int flag;
    struct node *next[26];
    }Node;
    int tmp;
    Node
    * NewNode()
    {
    int i;
    Node
    * p = (Node *)malloc(sizeof(Node));
    p
    ->flag =0;
    for(i =0; i <26; i++)
    p
    ->next[i] =0;
    return p;
    }
    void insert(Node * root, char s[])
    {
    int n = strlen(s);
    int i;
    Node
    * p;
    p
    = root;
    for(i =0; i < n; i++)
    {
    if(p->next[s[i] -'a'] == NULL)
    p
    ->next[s[i] -'a'] = NewNode();
    p
    = p->next[s[i] -'a'];
    }
    p
    ->flag =1;
    }
    void search(Node * root, char s[])
    {
    int len = strlen(s);
    int i;
    Node
    *p;
    p
    = root;
    for(i =0; i < len; i++)
    {
    if(p->next[s[i] -'a'] != NULL)
    p
    = p->next[s[i] -'a'];
    }
    if(p->flag)
    {
    p
    ->flag =0;
    tmp
    --;
    }
    }

    void change(char s[])
    {
    int len, i;
    len
    = strlen(s);
    for(i =0; i < len; i++)
    if(s[i] >='A'&& s[i] <='Z')
    s[i]
    +=32;
    }
    int main()
    {
    int n, m;
    char s[11];
    Node
    *root;
    while(scanf("%d", &n),n)
    {
    tmp
    = n;
    scanf(
    "%d", &m);
    root
    = NewNode();
    while(n--)
    {
    scanf(
    "%s", s);
    change(s);
    insert(root, s);
    }
    while(m--)
    {
    scanf(
    "%s", s);
    change(s);
    search(root, s);
    }
    printf(
    "%d\n", tmp);
    }
    return0;
    }


       

        这是一个典型的Trie树程序,AC的结果是:

    160138 vongang 1500 Accepted 50376K 312MS GCC

        显然,memory很变态!

        从上边程序可以看到。root 在while(scanf("%d", &n),n)里边初始化,当一次while(scanf("%d", &n),n)执行完以后,第二次又会给root重新分配空间。这样,原来分配的空间就没有用处了,于是,我们可以在一次程序执行完以后,将root的空间free掉。当然不是简单的free(root),这里需要一个del()函数,代码如下:


    void del(Node * p)
    {
    int i;
    if(p) //p不为空
    {
    for(i =0; i <26; i++)
    if(p->next[i])
    del(p
    ->next[i]); //递归删除每一个p->next[]
    }
    free(p);
    p
    = NULL;
    }

        在while(scanf("%d", &n),n){}的最后调用del()函数可以大大减小内存消耗, AC结果:

    160137 vongang 1500 Accepted 12680K 500MS GCC

       

        memory从5W缩小到1W多,当然,时间有所增加,这也算是del()函数的一点缺陷吧。另为,此方法只适用于动态分配存储空间!

        作者:VonGang

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