每日一题前缀树

Posted 2023-02-08 唐宋xy

题目

请实现一个数据结构，在给定若干个字符串时，可以计算以随机给定的字符结尾的字符串的个数有多少个，该数据结构要求有插入字符串和删除字符串的方法

时间复杂度O(longN)

分析

题目要求可以统计随机的字符为结尾的字符串个数，并且时间复杂度为O(logN)，那么前缀树（字典树）是可以完全符合要求的数据结构

它的优点是：最大限度地减少无谓的字符串比较，不过前缀树的缺点是空间复杂度比较高

代码实现

这里介绍第一种前缀树的实现方式–使用数组实现，优点是占用内存比较少，操作简单。缺点是只能计算26个字母（或者固定长度的字母）

public class TrieTree 

    public static class Node 
        private int pass; // 经过该节点的字符串数
        private int end; // 以该节点结尾的字符串数
        private Node[] nexts; // 下面的所有子树的节点


        public Node() 
            this.pass = 0;
            this.end = 0;
            nexts = new Node[26]; // 这里只能使用到小写的字母
        
    

    public static class Trie 
        private Node root;

        public Trie() 
            this.root = new Node();
        

        public void insert(String word) 
            if(word == null) 
                return;
            
            char[] chars = word.toCharArray();
            Node node = root;
            node.pass++;
            int path = 0;
            for (int i = 0; i < chars.length; i++) 
                path = chars[i] - 'a';
                if(node.nexts[path] == null) 
                    node.nexts[path] = new Node();
                
                node = node.nexts[path];
                node.pass++;
            
            node.end++;
        

        public void delete(String word) 
            if(word == null) 
                return;
            
            char[] str = word.toCharArray();
            Node node = root;
            node.pass--;
            int path = 0;
            for (int i = 0; i < str.length; i++) 
                path = str[i] - 'a';
                if(--node.nexts[path].pass == 0) 
                    node.nexts[path] = null;
                    return;
                
                node = node.nexts[path];
            
            node.end--;