文章详情

短信预约-IT技能 免费直播动态提醒

请输入下面的图形验证码

提交验证

短信预约提醒成功

数据结构:字典树 Trie——打一个字联想出一串词语

2024-12-01 13:18

关注

二、字典树数据结构

在计算机科学中,字典树(Trie)也被称为”单词查找树“或”数字树“,有时候也被称为基数树或前缀树(因为可以通过前缀的方式进行索引)。—— 它是一种搜索树,一种已排序的数据结构,通常用于存储动态集或键为字符串的关联数组。

与二叉查找树不同,键不是直接保存在节点中,而是由节点在树中的位置决定。一个节点的所有子孙都有相同的前缀,也就是这个节点对应的字符串,而根节点对应空字符串。一般情况下,不是所有的节点都有对应的值,只有叶子节点和部分内部节点所对应的键才有相关的值。

三、字典树结构实现

字典树字母的存放有26个,也就是说在实现的过程中,每一个节点的分支都有26个槽位用来存放可能出现的字母组合。同理如果是数字树的话就是10个数字的组合,每个字典树上的节点对应的分支则有10个操作存放可能出现组合的数字。

接下来我们就基于 Java 语言实现一个字典树的存放和遍历索引的功能。

1. 树枝节点

public class TrieNode {


public TrieNode[] slot = new TrieNode[26];


public char c;


public boolean isWord;


public int prefix;


public String word;


public String explain;

}

2. 插入元素

public void insert(String words, String explain) {
TrieNode root = wordsTree;
char[] chars = words.toCharArray();
for (char c : chars) {
int idx = c - 'a'; // - a 从 0 开始,参考 ASCII 码表
if (root.slot[idx] == null) {
root.slot[idx] = new TrieNode();
}
root = root.slot[idx];
root.c = c;
root.prefix++;
}
root.explain = explain; // 单词的注释说明信息
root.isWord = true; // 循环拆解单词后标记
}

3. 索引元素

public List<String> searchPrefix(String prefix) {
TrieNode root = wordsTree;
char[] chars = prefix.toCharArray();
StringBuilder cache = new StringBuilder();
// 精准匹配:根据前置精准查找
for (char c : chars) {
int idx = c - 'a';
// 匹配为空
if (idx > root.slot.length || idx < 0 || root.slot[idx] == null) {
return Collections.emptyList();
}
cache.append(c);
root = root.slot[idx];
}
// 模糊匹配:根据前缀的最后一个单词,递归遍历所有的单词
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
if (root.prefix != 0) {
for (int i = 0; i < root.slot.length; i++) {
if (root.slot[i] != null) {
char c = (char) (i + 'a');
collect(root.slot[i], String.valueOf(cache) + c, list, 15);
if (list.size() >= 15) {
return list;
}
}
}
}
return list;
}

protected void collect(TrieNode trieNode, String pre, List<String> queue, int resultLimit){
// 找到单词
if (trieNode.isWord) {
trieNode.word = pre;
// 保存检索到的单词到 queue
queue.add(trieNode.word + " -> " + trieNode.explain);
if (queue.size() >= resultLimit) {
return;
}
}
// 递归调用,查找单词
for (int i = 0; i < trieNode.slot.length; i++) {
char c = (char) ('a' + i);
if (trieNode.slot[i] != null) {
collect(trieNode.slot[i], pre + c, queue, resultLimit);
}
}
}

四、字典树功能测试

@Test
public void test_trie() {
Trie trie = new Trie();
// 存入
trie.insert("bat","大厂");
trie.insert("batch", "批量");
trie.insert("bitch", "彪子");
trie.insert("battle", "战斗");
logger.info(trie.toString());
// 检索
List<String> trieNodes = trie.searchPrefix("ba");
logger.info("测试结果:{}", JSON.toJSONString(trieNodes));
}

测试结果

06:21:38.226 [main] INFO trie.__test__.TrieTest - 测试结果:["bat -> 大厂","batch -> 批量","battle -> 战斗"]

Process finished with exit code

五、常见面试题

来源:今日头条内容投诉

免责声明:

① 本站未注明“稿件来源”的信息均来自网络整理。其文字、图片和音视频稿件的所属权归原作者所有。本站收集整理出于非商业性的教育和科研之目的,并不意味着本站赞同其观点或证实其内容的真实性。仅作为临时的测试数据,供内部测试之用。本站并未授权任何人以任何方式主动获取本站任何信息。

② 本站未注明“稿件来源”的临时测试数据将在测试完成后最终做删除处理。有问题或投稿请发送至: 邮箱/279061341@qq.com QQ/279061341

软考中级精品资料免费领

  • 2024年上半年信息系统项目管理师第二批次真题及答案解析(完整版)

    难度     813人已做
    查看
  • 【考后总结】2024年5月26日信息系统项目管理师第2批次考情分析

    难度     354人已做
    查看
  • 【考后总结】2024年5月25日信息系统项目管理师第1批次考情分析

    难度     318人已做
    查看
  • 2024年上半年软考高项第一、二批次真题考点汇总(完整版)

    难度     435人已做
    查看
  • 2024年上半年系统架构设计师考试综合知识真题

    难度     224人已做
    查看

相关文章

发现更多好内容

猜你喜欢

AI推送时光机
位置:首页-资讯-后端开发
咦!没有更多了?去看看其它编程学习网 内容吧
首页课程
资料下载
问答资讯