Trie树也称字典树,因为其效率很高,所以在在字符串查找、前缀匹配等中应用很广泛,其高效率是以空间为代价的。 一.Trie树的原理 利用串构建一个字典树,这个字典树保存了串的公共前缀信息,因此可以降低查询操作的复杂度。 下面以英文单词构建的字典树为例,这棵Trie树中每个结点包括26个孩子结点,因为总共有26个英文字母(假设单词都是小写字母组成)。 则可声明包含Trie树的结点信息的结构体: [url=][/url]
#define MAX 26
typedef struct TrieNode //Trie结点声明
{
bool isStr; //标记该结点处是否构成单词
struct TrieNode *next[MAX]; //儿子分支
}Trie;[url=][/url]
其中next是一个指针数组,存放着指向各个孩子结点的指针。 如给出字符串"abc","ab","bd","dda",根据该字符串序列构建一棵Trie树。则构建的树如下:
Trie树的根结点不包含任何信息,第一个字符串为"abc",第一个字母为'a',因此根结点中数组next下标为'a'-97的值不为NULL,其他同理,构建的Trie树如图所示,红色结点表示在该处可以构成一个单词。很显然,如果要查找单词"abc"是否存在,查找长度则为O(len),len为要查找的字符串的长度。而若采用一般的逐个匹配查找,则查找长度为O(len*n),n为字符串的个数。显然基于Trie树的查找效率要高很多。 但是却是以空间为代价的,比如图中每个结点所占的空间都为(26*4+1)Byte=105Byte,那么这棵Trie树所占的空间则为105*8Byte=840Byte,而普通的逐个查找所占空间只需(3+2+2+3)Byte=10Byte。 二.Trie树的操作 在Trie树中主要有3个操作,插入、查找和删除。一般情况下Trie树中很少存在删除单独某个结点的情况,因此只考虑删除整棵树。 1.插入 假设存在字符串str,Trie树的根结点为root。i=0,p=root。 1)取str,判断p->next[str-97]是否为空,若为空,则建立结点temp,并将p->next[str-97]指向temp,然后p指向temp; 若不为空,则p=p->next[str-97]; 2)i++,继续取str,循环1)中的操作,直到遇到结束符'\0',此时将当前结点p中的isStr置为true。 2.查找 假设要查找的字符串为str,Trie树的根结点为root,i=0,p=root 1)取str,判断判断p->next[str-97]是否为空,若为空,则返回false;若不为空,则p=p->next[str-97],继续取字符。 2)重复1)中的操作直到遇到结束符'\0',若当前结点p不为空并且isStr为true,则返回true,否则返回false。 3.删除 删除可以以递归的形式进行删除。
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