题目
请设计实现一棵前缀树Trie,它有如下操作。
- 函数insert,在前缀树中添加一个字符串。
- 函数search,查找字符串。如果前缀树中包含该字符串,则返回true;否则返回false。
- 函数startWith,查找字符串前缀。如果前缀树中包含以该前缀开头的字符串,则返回true;否则返回false。
例如,调用函数insert在前缀树中添加单词"goodbye"之后,输入"good"调用函数search返回false,但输入"good"调用函数startWith则返回true。再次调用函数insert添加单词"good"之后,此时再输入"good"调用函数search则返回true。
分析
首先定义前缀树中节点的数据结构。前缀树中的节点对应字符串中的一个字符。如果只考虑英文小写字母,那么字符可能是从’a’到’z’的任意一个,因此前缀树中的节点可能有26个子节点。可以将26个子节点放到一个数组中,数组中的第1个元素是对应字母’a’的子节点,第2个元素是对应字母’b’的子节点,其余的以此类推。
解
public class Trie {private TrieNode root;public Trie() {root = new TrieNode();}class TrieNode {TrieNode children[];boolean isWord;public TrieNode() {children = new TrieNode[26];}}public static void main(String[] args) {Trie trie = new Trie();trie.insert("apple");System.out.println(trie.search("apple"));System.out.println(trie.search("app"));System.out.println(trie.startsWith("app"));trie.insert("app");System.out.println(trie.search("app"));}public void insert(String word) {TrieNode node = root;for (char ch : word.toCharArray()) {// 对应的位置存放一个链接,相应位置有值则代表有相应的字母if (node.children[ch - 'a'] == null) {node.children[ch - 'a'] = new TrieNode();}node = node.children[ch - 'a'];}node.isWord = true;}public boolean search(String word) {TrieNode node = root;for (char ch : word.toCharArray()) {if (node.children[ch - 'a'] == null) {return false;}node = node.children[ch - 'a'];}return node.isWord;}public boolean startsWith(String prefix) {TrieNode node = root;for (char ch : prefix.toCharArray()) {if (node.children[ch - 'a'] == null) {return false;}node = node.children[ch - 'a'];}return true;}
}