用 Python 实现 Trie(前缀树)


假设我们需要构建一个 Trie 结构,并实现三个基本操作:插入 (insert())、搜索 (search()) 和以某个前缀开头 (startsWith()) 方法。我们可以假设所有输入都是小写字母。例如,如果我们按如下方式调用这些函数,我们将看到相应的输出

  • Trie trie = new Trie()
  • trie.insert(“apple”)
  • trie.search(“apple”)     //这将返回 true
  • trie.search(“app”)        //这将返回 false
  • trie.startsWith(“app”)   //这将返回 true
  • trie.insert(“app”)
  • trie.search(“app”)        //这将返回 true

为了解决这个问题,我们将遵循以下步骤:

  • 最初创建一个名为 child 的字典。
  • insert 方法将如下所示:
  • current := child
  • 对于单词中的每个字母 l:
    • 如果 l 不存在于 current 中,则 current[l] := 新字典
    • current := current[l]
  • current[#] = 1
  • search 方法将如下所示:
  • current := child
  • 对于单词中的每个字母 l:
    • 如果 l 不存在于 current 中,则返回 false
    • current := current[l]
  • 如果 current[#] = 1,则返回 true,否则返回 false
  • startsWith 方法将如下所示:
  • current := child
  • 对于单词中的每个字母 l:
    • 如果 l 不存在于 current 中,则返回 false
    • current := current[l]
  • 返回 True

让我们看看下面的实现来更好地理解:

示例

 在线演示

class Trie(object):
   def __init__(self):
      self.child = {}
   def insert(self, word):
      current = self.child
      for l in word:
         if l not in current:
            current[l] = {}
         current = current[l]
      current['#']=1
   def search(self, word):
      current = self.child
      for l in word:
         if l not in current:
            return False
         current = current[l]
      return '#' in current
   def startsWith(self, prefix):
      current = self.child
      for l in prefix:
         if l not in current:
            return False
         current = current[l]
      return True
ob1 = Trie()
ob1.insert("apple")
print(ob1.search("apple"))
print(ob1.search("app"))
print(ob1.startsWith("app"))
ob1.insert("app")
print(ob1.search("app"))

输入

ob1 = Trie()
ob1.insert("apple")
print(ob1.search("apple"))
print(ob1.search("app"))
print(ob1.startsWith("app"))
ob1.insert("app")
print(ob1.search("app"))

输出

True
False
True
True

更新于: 2020年5月4日

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