添加和搜索单词 - C++中的数据结构设计
假设我们必须设计一个支持以下两种操作的数据结构:
addWord(word)
search(word)
search(word) 方法可以搜索字面单词或仅包含字母 a-z 或 .. 的正则表达式字符串。一个 . 可以表示任何一个字母。例如,如果我们添加一些单词,如“bad”、“dad”、“mad”,则搜索 search(“pad”) → false,search(“bad”) → true,search(“.ad”) → true 和 search(“b..”) → true
为了解决这个问题,我们将遵循以下步骤:
有一些方法,首先定义 insertNode(),它将接收头引用和字符串 s,其工作原理如下:
curr := head,n := s 的大小
for i in range 0 to n – 1
x := s[i]
如果 curr 的 child[x] 不为空,则 curr 的 child[x] := 新节点
curr := curr 的 child[x]
将 curr 的 isEnd 设置为 true
从 addWord() 调用此 insertNode() 方法
定义另一个名为 check() 的方法,它将接收 curr、字符串 s 和索引。初始索引为 0。其工作原理如下:
如果索引 = s 的大小,则返回 curr 的 isEnd
设置 ok := true
如果 s[index] 是点,则
for i in range 0 to 25
x := ‘a’ 的 ASCII 码 + i
如果 curr 的 child[x] 且 check(curr 的 child[x],s,index + 1) 为 true,则返回 true。
否则
x := s[index]
如果 curr 的 child[x] 且 check(curr 的 child[x],s,index + 1) 为 true,则返回 true。
返回 false
在 search 方法中,设置 curr := head 并返回 check(curr, word, 0)
示例 (C++)
让我们来看下面的实现,以便更好地理解:
#include <bits/stdc++.h> using namespace std; struct Node{ bool isEnd; map <char, Node*> child; Node(){ isEnd = false; } }; class WordDictionary { public: Node* head; WordDictionary() { head = new Node(); } void insertNode(Node* head, string s){ Node* curr = head; int n = s.size(); for(int i = 0; i < n; i++){ char x = s[i]; if(!curr->child[x]){ curr->child[x] = new Node(); } curr = curr->child[x]; } curr->isEnd = true; } void addWord(string word) { insertNode(head, word); } bool check(Node* curr, string s, int idx = 0){ if(idx == s.size()) return curr->isEnd; bool ok = false; if(s[idx] == '.'){ for(int i = 0; i < 26; i++){ char x = 'a' + i; if(curr->child[x] && check(curr->child[x], s, idx + 1))return true; } } else { char x = s[idx]; if(curr->child[x] && check(curr->child[x], s, idx + 1))return true; } return false; } bool search(string word) { Node* curr = head; return check(curr, word); } }; main(){ WordDictionary ob; ob.addWord("bad"); ob.addWord("dad"); ob.addWord("mad"); cout << (ob.search("pad")) << endl; cout << (ob.search("bad")) << endl; cout << (ob.search(".ad")) << endl; cout << (ob.search("b..")) << endl; }
输入
Initialize the WordDictionary, then call the addWord() methods ans search methods. See in the main() function
输出
0 1 1 1