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Trie树属于树形结构,查询效率比红黑树和哈希表都要快。假设有这么一种应用场景:有若干个英文单词,需要快速查找某个单词是否存在于字典中。使用Trie时先从根节点开始查找,直至匹配到给出字符串的最后一个节点。在建立字典树结构时,预先把带有相同前缀的单词合并在同一节点,直至两个单词的某一个字母不同,则再从发生差异的节点中分叉一个子节点。
节点结构:
每个节点对应一个最大可储存字符数组。假设字典只存26个小写英文字母,那么每个节点下应该有一个长度为26的数组。换言说,可存的元素类型越多,单个节点占用内存越大。如果用字典树储存汉字,那么每个节点必须为数千个常用汉字开辟一个数组作为储存空间,占用的内存实在不是一个数量级。不过Trie树就是一种用空间换时间的数据结构,鱼和熊掌往往不可兼得。
建树细节:
查找细节:
循环取要插入字符串的首个字符,从根节点的孩子节点开始,匹配当前字符是否已有节点,有则继续循环,无则返回False. 直至匹配到最后一个字符则完成查找。
树结构图:
我们用apps, apply, apple, append, back, basic, backen几英文单词创建树形结构:
上图很容易看出,有相同前缀的英文单词,会合并在同一个节点,Trie树顺着一个个节点进行检索,直至找到最后一个节点。代码如下:
1 #include <stdio.h> 2 3 struct trie_node 4 { 5 static const int letter_count = 26; 6 7 int count; 8 bool is_terminal; 9 char letter; 10 trie_node* childs[letter_count]; 11 12 trie_node() 13 : letter(0), count(1), is_terminal(false) 14 { 15 for (int i = 0; i < letter_count; ++i) 16 childs[i] = NULL; 17 } 18 }; 19 20 class trie 21 { 22 public: 23 trie() 24 : root_node_(NULL) 25 { 26 } 27 28 ~trie() 29 { 30 delete_trie(root_node_); 31 } 32 33 public: 34 trie_node* create() 35 { 36 trie_node* n = new trie_node(); 37 return n; 38 } 39 40 void insert(const char* str) 41 { 42 if (!root_node_ || !str) 43 root_node_ = create(); 44 45 trie_node* next_element_node = root_node_; 46 while (*str != 0) 47 { 48 char element_index = *str - ‘a‘; 49 if (!next_element_node->childs[element_index]) 50 { 51 next_element_node->childs[element_index] = create(); 52 } 53 else 54 { 55 next_element_node->childs[element_index]->count++; 56 } 57 58 next_element_node = next_element_node->childs[element_index]; 59 next_element_node->letter = *str; 60 str++; 61 } 62 63 next_element_node->is_terminal = true; 64 } 65 66 bool find_word_exists(const char* str) 67 { 68 if (!root_node_ || !str) 69 return NULL; 70 71 trie_node* element_node = root_node_; 72 do 73 { 74 element_node = element_node->childs[*str - ‘a‘]; 75 if (!element_node) return false; 76 str++; 77 } while (*str != 0); 78 79 return element_node->is_terminal; 80 } 81 82 void delete_trie(trie_node* node) 83 { 84 if (!node) return; 85 for(int i = 0; i < trie_node::letter_count; i++) 86 { 87 if(node->childs[i] != NULL) 88 delete_trie(node->childs[i]); 89 } 90 91 delete node; 92 } 93 94 private: 95 trie_node* root_node_; 96 };
转:http://powman.org/archives/trie.html
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原文地址:http://www.cnblogs.com/churi/p/3928359.html