Trie Tree(一)(字典树)

Trie 树,字典树,try树。

  • Trie 根节点不存在字符。
  • 从根节点开始,每个节点都是一个字符,通过路径连接起来。

可以用数组,HashMap,和指针动态分配。
优势:时间复杂度低。插入和查询都是O(L),L为字符串长度。

敲黑板!!!这里我跪过。

["world", "work", "see", "sold", "maven"] 的 Trie tree 表示如下:

trieTree.png

TrieNode定义(可根据情境更改定义):

/**
 * TrieNode definition.
 */
class TrieNode {
    boolean isLeaf;
    Map<Character, TrieNode> children; // use Map.

    public TrieNode() {
        this.isLeaf = false;           // init false.
        children = new HashMap<>();    // don't forget it.
    }
}

/**
 * Another definition of Trie.
 */
class TrieNode {
    int count;
    char ch;
    TrieNode children;

    public TrieNode() {
        count = 1;
        children = new TrieNode[26];    // 插入和查找时间复杂度O(1)
    }
}
/**
 * Insert. 
 * Use definition one(containing Map).
 */
 public void insert(TrieNode node, String str) {
    if (str == null || str.length() == 0) {
        return;
    }
    for (int i = 0; i < str.length(); i++) {
        char ch = str.charAt(i);
        if (node.children.containsKey(ch)) {    // 如果查找到,则继续向下查找。
            node = node.children.get(ch);
        } else {                                // 未查找到,则生成新节点。
            TrieNode child = new TrieNode();
            node.children.put(ch, child);
        }
    }
    node.isLeaf = true;  // after for-loop, set leaf true.
 }

/**
 * Trie Tree
 * Search
 */
public boolean search(TrieNode node, String str) {
    if (str == null || str.isEmpty()) {
        return false;
    }
    for (int i = 0; i < str.length(); i++) {
        char ch = str.charAt(i);
        if (!node.children.containsKey(ch)) {
            return false;
        } else {
            node = node.children.get(ch);
        }
    }
    return node.isLeaf == true;
}

Trie树应用:
字符串最左前缀匹配;
word search.

例子:[LeetCode-212]. Word Search II

一个由小写字母组成的矩阵和一个字典,找出所有同时在字典和矩阵中出现的单词。
矩阵:
d o a f
a g a i
d c a n
字典:{"dog", "dad", "dgdg", "can", "again"}
返回结果:{"dog", "dad", "can", "again"}。

Word Search II 分析

对字典建立Trie 树;
对矩阵每个元素进行遍历(2次for循环),然后DFS搜索。查找矩阵中是否存在字典中的字符串。
在DFS中,对于已经遍历过的字符,要进行标记。可以先存在temp变量中,然后标记为“*”,DFS返回的时候再取回temp中的值。

/**
 *  TrieNode
 */
class TrieNode {
    boolean isLeaf;
    Map<Character, TrieNode> children;

    public TrieNode() {
        isLeaf = false;
        children = new HashMap<>();
    }
}

/**
 *  TrieTree class.
 */
public class TrieTree {
    private TrieNode root;         // root node.

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

    public TrieNode getRoot() {    // return root node.
        return root;
    }
    
    // To insert a String list into Trie Tree.
    public void insertAll(List<String> list) {
        if (list == null || list.size() == 0) {
            return;
        }
        for (String str : list) {
            insertString(str);
        }
    }

    // To insert a String into Trie Tree.
    public void insertString(Stirng str) {
        if (str == null || str.isEmpty()) {
            return;
        }
        TrieNode node = root;    // to get reference of root.
        for (int i = 0; i < str.length(); i++) {
            char ch = str.charAt(i);
            if (!node.children.containsKey(ch)) {
                TrieNode child = new TrieNode();
                node.children.put(ch, child);
            }
            node = node.children.get(ch);  // if containing ch.
        }
        node.isLeaf = true;
    }

}
/**
 *  Search word, using DFS.
 */
public class WordSearch {
    
    public List<String> findWords(char[][] board, List<String> words) {
        if (words == null || words.size() == 0) {
            return new ArrayList<String>();
        }
        if (board.length == 0 || board[0].length == 0) {
            return new ArrayList<String>();
        }
        Set<String> resSet = new HashSet<String>();
        TrieTree trieTree = new TrieTree();
        TrieNode root = trieTree.getRoot();
         
        int m = board.length;
        int n = board[0].length;
        for (int i = 0; i < m; i++) {    // 两次for循环遍历二维数组。
            for (int j = 0; j < n; j++) {
                dfs(board, TrieNode root, resSet, "", i, j);    // DFS搜索
            }
        }
        return new ArrayList<String>(resSet);
    }

    /**
     * DFS
     */
    private void dfs(char[][] board, TrieNode root, Set<String> resSet, String word, int i, int j) {
        if (i < 0 || j < 0 || i >= board.length || j >= board[0].length || board[i][j] == '*') {
            return;
        }
        if (root.children.containsKey(board[i][j])) {
            word += board[i][j];
            root = root.children.get(board[i][j]);
            if (root.isLeaf) {    // 查找到叶子节点,添加结果
                resSet.add(word);
            }
            char tmp = board[i][j];
            board[i][j] = '*';    // 标记为已访问
            dfs(board, root, resSet, word, i + 1, j);
            dfs(board, root, resSet, word, i - 1, j);
            dfs(board, root, resSet, word, i, j + 1);
            dfs(board, root, resSet, word, i, j - 1);
            board[i][j] = tmp;    // 复原已访问中的元素
        }
        return;
    }

}

更多应用举例:Trie Tree(二):Maximum XOR of Two Number in an Array?

[已完结]

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 202,723评论 5 476
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,080评论 2 379
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 149,604评论 0 335
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,440评论 1 273
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,431评论 5 364
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,499评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,893评论 3 395
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,541评论 0 256
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,751评论 1 296
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,547评论 2 319
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,619评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,320评论 4 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,890评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,896评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,137评论 1 259
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 42,796评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,335评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容

  • 背景 一年多以前我在知乎上答了有关LeetCode的问题, 分享了一些自己做题目的经验。 张土汪:刷leetcod...
    土汪阅读 12,719评论 0 33
  • (本文转自百度搜索第一个CSDN博客) 一、知识简介 Trie 的强大之处就在于它的时间复杂度。它的插入和查询时间...
    Alan66阅读 814评论 0 0
  • LeetCode 刷题随手记 - 第一部分 前 256 题(非会员),仅算法题,的吐槽 https://leetc...
    蕾娜漢默阅读 17,658评论 2 36
  • 文字/ 徐丹妮 图片 / 陈曦 大多数人儿时都有个梦想:环游世界。 随着年龄的增长,我们渐渐意识到这是件困难的...
    徐丹妮阅读 2,158评论 22 49
  • 春天, 被一只蝴蝶带到天空,交给流动的云。 花瓣从枝桠中悄悄伸出舌头,去舔太阳的光。 不经意打开车窗, 擦过去的风...
    由之FLORA阅读 512评论 2 1