leetcode面试准备:Implement Trie (Prefix Tree)

leetcode面试准备:Implement Trie (Prefix Tree)

1 题目

Implement a trie with insert, search, and startsWith methods.

Note:

You may assume that all inputs are consist of lowercase letters a-z.

2 思路

该题是实现trie树。

Trie，又称单词查找树或键树，是一种树形结构。典型应用是用于统计和排序大量的字符串（但不仅限于字符串），所以经常被搜索引擎系统用于文本词频统计。它的优点是：最大限度地减少无谓的字符串比较，查询效率比哈希表高。

它有3个基本性质：

• 根节点不包含字符，除根节点外每一个节点都只包含一个字符。
• 从根节点到某一节点，路径上经过的字符连接起来，为该节点对应的字符串。
• 每个节点的所有子节点包含的字符都不相同。

此外，每个节点存在一个判断其是否是一个单词结尾的标记，用来表明该trie树中包含该单词。因此我们首先需要定义节点的数据结构。

节点的属性主要包含以下几点：

• char content:节点字符内容
• boolean isEnd:节点是否为一个单词结束的标记
• LinkedList<TrieNode> childNode: 该节点的所有的孩子节点

3 代码

TrieNode

import java.util.LinkedList;

public class TrieNode {
	// Initialize your data structure here.
	char content; // 节点内容
	boolean isEnd;// 是否为一个单词的结尾
	LinkedList<TrieNode> childNode;// 该节点所有的孩子节点

	// Initialize your data structure here.
	public TrieNode() {
		this.content = 0;
		this.isEnd = false;
		this.childNode = new LinkedList<TrieNode>();
	}

	public TrieNode(char content) {
		this.content = content;
		this.isEnd = false;
		this.childNode = new LinkedList<TrieNode>();
	}

	public TrieNode subNode(char c) {
		for (TrieNode tn : childNode) {
			if (tn.content == c) {
				return tn;
			}
		}
		return null;
	}

	@Override
	public String toString() {
		return ("content:" + content + "\n child:" + childNode.toString());
	}
}

Trie

public class Trie {
	// 字典树的实现，效率高于HashMap
	private TrieNode root;

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

	// Inserts a word into the trie.
	public void insert(String word) {
		if (search(word)) {
			return;
		}
		int len = word.length();
		TrieNode cur = root;
		for (int i = 0; i < len; i++) {
			char c = word.charAt(i);
			TrieNode tmp = cur.subNode(c);
			if (tmp == null) {
				tmp = new TrieNode(c);
				cur.childNode.add(tmp);
				cur = tmp;
			} else {
				cur = tmp;
			}
		}
		cur.isEnd = true;
	}

	// Returns if the word is in the trie.
	public boolean search(String word) {
		int len = word.length();
		TrieNode cur = root;
		for (int i = 0; i < len; i++) {
			char c = word.charAt(i);
			TrieNode tmp = cur.subNode(c);
			if (tmp == null) {
				return false;
			} else {
				cur = tmp;
			}
		}
		return cur.isEnd;
	}

	// Returns if there is any word in the trie
	// that starts with the given prefix.
	public boolean startsWith(String prefix) {
		int len = prefix.length();
		TrieNode cur = root;
		for (int i = 0; i < len; i++) {
			char c = prefix.charAt(i);
			TrieNode tmp = cur.subNode(c);
			if (tmp == null) {
				return false;
			} else {
				cur = tmp;
			}
		}
		return true;
	}

	public static void main(String[] args) {
		Trie trie = new Trie();
		trie.insert("somestring");
		trie.insert("key");
		boolean res = trie.startsWith("ke");
		System.out.println(res);
	}
}

// Your Trie object will be instantiated and called as such:
// Trie trie = new Trie();
// trie.insert("somestring");
// trie.search("key");

4 总结

很不错的问题，估计面试网易有道，360，百度这样的企业会考到。