C++实现Trie 树-CFANZ编程社区

数组实现

本质

一种优化方法

代码实现

适用场景

数组实现

之前做题用数组模拟过Trie树的实现:

[图解] 数组模拟Trie树_☆迷茫狗子的秘密基地☆7

本质

Trie 树的本质，就是利用字符串之间的公共前缀，将重复的前缀合并在一起

主要有两个操作，

一个是将字符串集合构造成 Trie 树

另一个是在 Trie 树中查询一个字符串

C++实现Trie 树_树结构

C++实现Trie 树_算法_02

Trie 树的本质是避免重复存储一组字符串的相同前缀子串，但是现在每个字符（对应一个节点）的存储远远大于 1 个字节

我们不可否认，Trie 树可能很浪费内存，但是确实非常高效。

我们也可以稍微牺牲一点查询的效率，将每个节点中的数组换成其他数据结构，比如有序数组、跳表、散列表、红黑树等, 来存储一个节点的子节点指针。

一种优化方法

缩点优化，就是对只有一个子节点的节点，而且此节点不是一个串的结束节点，可以将此节点与子节点合并。这样可以节省空间，但却增加了编码难度

C++实现Trie 树_算法_03

代码实现

#include<iostream>
#include<cstring>
#define Size 26
using namespace std;

template<typename T> 
struct TrieNode{
    T data;
    bool isEnd; //是否为词尾 
    TrieNode* child[Size];
    
    TrieNode(T ch):data(ch),isEnd(false){
        for(int i = 0; i < Size; i ++) {
            child[i] = NULL;
        }   
    }
};

class Trie
{
    private:
        TrieNode<char>* root;
        int num;
    public:
        Trie();
        void Insert(string s);
        bool Search(string s);
};

Trie::Trie()
{
    root = new TrieNode<char>('#');
}

void Trie::Insert(string s)
{
    TrieNode<char>* p = root;
    int size = s.length();
    for(int i = 0; i < size; i ++)
    {
        int index = s[i] - 'a';
        if(p->child[index] == NULL){
            p->child[index] = new TrieNode<char>(s[i]);
        }
        p = p->child[index];
    }
    p->isEnd = true; //标记为词尾 
    cout << "sucess insert \"" << s << "\"" << endl;

}
bool Trie::Search(string s)
{
    TrieNode<char>* p = root;
    int size = s.length();
    for(int i = 0; i < size; i ++)
    {
        int index = s[i] - 'a';
        if(p->child[index] == NULL){
            return false;
        }
        p = p->child[index];
    }
    // 可能不存在该单词,只是一段前缀 
    if(p->isEnd) return true;
    else return false;
}

int main()
{
    Trie tree;

    // 测试 
    string s[] = {"he", "hello", "app", "apple", "application", "book", "boom"};
    
    tree.Insert(s[0]);
    tree.Insert(s[1]);
    tree.Insert(s[3]);
    tree.Insert(s[5]);
    for(auto t : s){
        if(tree.Search(t))   cout << t << " 已找到" << endl;
        else  cout << t << " 未找到" << endl;
        
    }
    return 0;
}