208. Implement Trie (Prefix Tree)

Question

A trie (pronounced as “try”) or prefix tree is a tree data structure used to efficiently store and retrieve keys in a dataset of strings. There are various applications of this data structure, such as autocomplete and spellchecker.

Implement the Trie class:

• Trie() Initializes the trie object.

• void insert(String word) Inserts the string word into the trie.

• boolean search(String word) Returns true if the string word is in the trie (i.e., was inserted before), and false otherwise.

• boolean startsWith(String prefix) Returns true if there is a previously inserted string word that has the prefix prefix, and false otherwise.

Solution

参考：实现 Trie :「二维数组」&「TrieNode」方式

前缀树，字典树结构实现。

前缀树 Trie

前缀树结构用“边”记录有无字符，用“点”记录单词结尾以及后续的字符串字符。
root节点记录字典的根节点。

TrieNode节点

用TrieNode节点实现前缀树。
真值end记录是否为字符串的结尾，创建时默认为false。
数组TrieNode[] children记录子节点。

insert()方法

从根节点root开始，遍历字符串。
如果对应的子节点位置为空，则创建新的TrieNode节点。
向下移动当前节点。

将最后一个节点设置为end，使得整个字符串被字典记录。

search()方法

从根节点root开始，遍历字符串。
如果子节点位置为空，则这个字符串不在字典中，返回false。
否则向下移动当前节点。

遍历完毕，如果当前节点的end为true，则存在该字符串，返回true。

startsWith()方法

从根节点root开始，遍历前缀字符串。
如果子节点位置为空，则这个前缀不在字典中，返回false。
否则向下移动当前节点。

最后返回true。

Code

class Trie {
    class TrieNode {
        boolean end;
        TrieNode[] children = new TrieNode[26];
    }
    TrieNode root;
    public Trie() {
        root = new TrieNode();
    }
    
    public void insert(String word) {
        TrieNode curr = root;
        for(char c : word.toCharArray()){
            int i = c - 'a';
            if(curr.children[i] == null) curr.children[i] = new TrieNode();
            curr = curr.children[i];
        }
        curr.end = true;
    }
    
    public boolean search(String word) {
        TrieNode curr = root;
        for(char c : word.toCharArray()){
            int i = c - 'a';
            if(curr.children[i] == null) return false;
            curr = curr.children[i];
        }
        return curr.end;
    }
    
    public boolean startsWith(String prefix) {
        TrieNode curr = root;
        for(char c : prefix.toCharArray()){
            int i = c - 'a';
            if(curr.children[i] == null) return false;
            curr = curr.children[i];
        }
        return true;
    }
    
    
}

/**
 * Your Trie object will be instantiated and called as such:
 * Trie obj = new Trie();
 * obj.insert(word);
 * boolean param_2 = obj.search(word);
 * boolean param_3 = obj.startsWith(prefix);
 */