实现Trie树（C++）

• 前言
• 一、Trie树原理
• 二、Trie树实现（C++）
• • 1.接口
  • 2.实现
• 总结

Trie树，又叫前缀树，字典树，单词查找树，是由二叉树衍生出来的一种树形高级数据结构。经常用于处理字符串前缀相关的操作。本文浅析Trie树原理并给出C++代码实现。

Trie树本质上就是一棵从二叉树衍生出来的多叉树，字符串共享前缀，相同前缀的字符串集中在Trie中的一个子树上。减少重复存储，使用较少的空间，且能够实现快速查找字符串。
Trie树节点:

Trie树实例： 白色表示val为空

实现几个必要的接口：
1.插入单词
2.查找单词是否存在
3.查找前缀是否存在

先定义Trie节点：

struct Node{
    bool is_end;
    Node* son[26];
    Node() {
        is_end = false;
        for (int i = 0; i < 26; i++) son[i] = NULL;
    }
};

Trie实现代码如下：

class Trie {
public:
    Node* root = new Node(); //根节点
    Trie() {
    }
    
    void insert(string word) {  //插入单词
        auto p = root;
        for (auto c : word) {
            int u = c - 'a';
            if (!p->son[u]) p->son[u] = new Node(); //如果不存在则创建节点
            p = p->son[u]; 
        }
        p->is_end = true;
    }
    
    bool search(string word) { //搜索单词
        auto p = root;
        for (auto c : word) {
            int u = c - 'a';
            if (!p->son[u]) return false; //不存在
            p = p->son[u];
        }
        return p->is_end; 
    }
    
    bool startsWith(string prefix) { //查找前缀
        auto p = root;
        for (auto c : prefix) {
            int u = c - 'a';
            if (!p->son[u]) return false;
            p = p->son[u];
        }
        return true;
    }
};

利用了数组+二叉树结构存储键值映射，本质为哈希操作，数组索引表示某个字符。

LeetCode 208.实现Trie(前缀树)