Trie

字典树

字典树是一棵用来处理字符串的多叉树,其根节点为空字符,根节点到叶节点的路径组成了唯一的一个字符串。
字典树上的操作包括插入,搜索等。其一般用来解决字符串前缀问题。

字典树的构造

字典树的构造形式包含数组结构体两种形式。
结构体形式一般如下:

struct Trie{
      son;//子节点
       isEnd;//用来表示是否为字符
       target;//其他标志
}

C语言实例(仅包含26个小写字母的字典树):

struct Node{
    Node *son[26];
    Node *fail;
    int cnt;
    Node(){
        for(int i=0;i<26;i++){
            son[i]=NULL;
        }
        fail=NULL;
        cnt=0;
    }
    BuildTree(const char* str){
        Node *now=this;
        int len=strlen(str);
        for(int i=0;i<len;i++){
            int num=str[i]-'a';
            if(now->son[num]==NULL){
                now->son[num]=new Node();
            }
            now=now->son[num];
        }
        now->cnt=1;
    }
} *p[MAX_L];

其中,子节点有几种不同的表示形式:

  1. 哈希函数
    利用哈希函数将key映射到子元素,效率一般最高。
  2. 指针数组
    按序号索引,适用于单个字符的字典树。
  3. Map
    最方便,效率略低于哈希函数。

字典树上的操作:
字典树上的操作主要是查询,即查询目标串是否存在相匹配的模式串。

模板题

//POJ 3630
/*申请动态内存,会超时,所以要用静态内存代替*/
#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<vector>
#include<cstring>
using namespace std;
const int MAX_N=20;
int nextp=0;
struct Trie{
    char num;
    bool  isPhone;
    Trie(){
        num=-1;
        isPhone=false;
        for(int i=0;i<10;i++)
            sons[i]=NULL;
    }
    Trie(int num):num(num){
        isPhone=false;
        for(int i=0;i<10;i++)
            sons[i]=NULL;
    }
    ~Trie(){}
    Trie * sons[10];
} head[1000000];
Trie * root;
char str[MAX_N];
int t,n;
bool  flag;
bool add(const char* st){
    int len=strlen(st);
    int n_num=0;
    Trie *now=root;
    int v;
    while(n_num<len){
        v=st[n_num]-'0';
        if(n_num==len-1&&now->sons[v]!=NULL)
            return false;

        if(now->sons[v]==NULL){
            now->sons[v]=&head[nextp++];
        }else{
            if(now->sons[v]->isPhone){
                return false;
            }
        }
        now=now->sons[v];
        if(n_num==len-1)
                now->isPhone=true;
        n_num++;
    }
    return true;
    //for(int i=0;i)
}
int main(){
    scanf("%d",&t);
    while(t--){
        root=&head[nextp++];
        flag=true;
        scanf("%d",&n);
        for(int i=0;i<n;i++){
            scanf("%s",&str);
            if(!flag)
                continue;
            if(!add(str)){
                flag=false;
            }
        }
        if(flag){
            printf("YES\n");
        }
        else
            printf("NO\n");
    }
    return 0;
}

//POJ_2418
#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<map>
#include<cstring>
#include<algorithm>
#include<string>
#include<fstream>
#include <iomanip>
using namespace std;
const int MAX_N=10500;
int n=0;
char tree[50];
struct Trie{
    Trie* sons[127];
    char ans[50];
    bool isEnd;
    int v;
    Trie(){
        isEnd=false;
        for(int i=0;i<127;i++)
            sons[i]=NULL;
         v=0;
    }
};
Trie* root;
void insert_Trie(const char* str){
    int len=strlen(str);
    Trie* now = root;
    int num;
    for(int i=0;i<len;++i){
        num=str[i];
        if(now->sons[num]==NULL)
        {
            now->sons[num]=new Trie();
        }
        now=now->sons[num];
    }
    now->isEnd=true;
    now->v=now->v+1;
    strcpy(now->ans,str);
}
void output(Trie* now){
    if(now->isEnd){
        printf("%s %.4f\n",now->ans,now->v*100.0/n);
    }
    for(int i=0;i<127;i++){
        if(now->sons[i]!=NULL){
            output(now->sons[i]);
        }
    }
}
int main(){
    root=new Trie();
    n=0;
    while(gets(tree)!=NULL){
        n++;
        insert_Trie(tree);
    }
    output(root);
    return 0;
}

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