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前缀树

2020-02-24 20:05:47 作者：互联网

定义

（一）前缀树作用

基本作用

给定一系列的字符串，判断有没有以某些字符开头的字符串；
扩充用法1

已有一系列字符串中是否包含某个字符串

方案：在每一个节点上加上一个数据项，该数据项表示由多少字符串是以当前字符结尾的。
扩充用法2

给定一系列字符串，查询有多少字符串是以当前字符作为前缀的。

方案：在每个节点上再加上一个数据项，该数据项表示加入所有字符串时候划过当前节点的次数；

（二）生成前缀树

将字符串不断的加入前缀树中，默认刚开始树的结构只有头结点。然后在加入新字符串时候，判断当前有没有通向该结点的路径，如果没有就新建否则就复用。

示例问题：

一个字符串类型的数组 arr1，另一个字符串类型的数组 arr2，arr2 中有哪些字符是在 arr1 中出现的？请打印。
arr2 中有哪些字符是作为 arr1 中某个字符串前缀出现的？请打印。
arr2 中有哪些字符是作为 arr1 中某个字符串前缀出现的？请打印 arr2 中出现次数最大的前缀。

实现

package nowcoder.easy.class_07;

public class Code_01_TrieTree {

    public static class TrieNode {
        // 建立的时候经过结点的次数
        public int path;
        // 有多少字符串是以该结点结尾的
        public int end;
        // 一共有多少路，这里是 26 个字母，所有规定了 26 条路，通过标记该路的子节点是否为空来判断树是否存在
        public TrieNode[] nexts;

        public TrieNode() {
            path = 0;
            end = 0;
            nexts = new TrieNode[26];
        }
    }

    public static class Trie {
        private TrieNode root;
// 创建头结点
        public Trie() {
            root = new TrieNode();
        }

        public void insert(String word) {
            if (word == null) {
                return;
            }
            //把word变成char数组
            char[] chs = word.toCharArray();
            TrieNode node = root;
            int index = 0;
            for (int i = 0; i < chs.length; i++) {
                index = chs[i] - 'a';
                // 是否有指向该结点的路，没有就新建。
                if (node.nexts[index] == null) {
                    node.nexts[index] = new TrieNode();
                }
                node = node.nexts[index];
                node.path++;
            }
            node.end++;
        }

        public void delete(String word) {
            if (search(word) != 0) {
                char[] chs = word.toCharArray();
                TrieNode node = root;
                int index = 0;
                for (int i = 0; i < chs.length; i++) {
                    index = chs[i] - 'a';
                    // 删除肯定 path -1 ，如果为 0，则下面结点就找不到了，置为空
                    //这里应对的情况是，该节点下面只剩一条单链没有分支了
                    if (--node.nexts[index].path == 0) {
                        node.nexts[index] = null;
                        return;
                    }
                    node = node.nexts[index];
                }
                node.end--;
            }
        }
// 是否包括该字符串（扩展一）
        public int search(String word) {
            if (word == null) {
                return 0;
            }
            char[] chs = word.toCharArray();
            TrieNode node = root;
            int index = 0;
            for (int i = 0; i < chs.length; i++) {
                index = chs[i] - 'a';
                //是否有该路径
                if (node.nexts[index] == null) {
                    return 0;
                }
                node = node.nexts[index];
            }
            //返回end值说明有多少个这个字符串加入过这个前缀树
            return node.end;
        }

        //包含该前缀有多少个
        public int prefixNumber(String pre) {
            if (pre == null) {
                return 0;
            }
            char[] chs = pre.toCharArray();
            TrieNode node = root;
            int index = 0;
            for (int i = 0; i < chs.length; i++) {
                index = chs[i] - 'a';
                if (node.nexts[index] == null) {
                    return 0;
                }
                node = node.nexts[index];
            }
            return node.path;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Trie trie = new Trie();
        System.out.println(trie.search("zuo"));
        trie.insert("zuo");
        System.out.println(trie.search("zuo"));
        trie.delete("zuo");
        System.out.println(trie.search("zuo"));
        trie.insert("zuo");
        trie.insert("zuo");
        trie.delete("zuo");
        System.out.println(trie.search("zuo"));
        trie.delete("zuo");
        System.out.println(trie.search("zuo"));
        trie.insert("zuoa");
        trie.insert("zuoac");
        trie.insert("zuoab");
        trie.insert("zuoad");
        trie.delete("zuoa");
        System.out.println(trie.search("zuoa"));
        System.out.println(trie.prefixNumber("zuo"));

    }

}

结果为：

标签：node,index,前缀,trie,nexts,字符串,public
来源： https://www.cnblogs.com/kristse/p/TrieTree.html