【LeetCode】实现 Trie(前缀树)

【LeetCode】实现 Trie(前缀树)

引用

CSDN

1.

https://m.blog.csdn.net/qq_41840843/article/details/144995861

Trie（发音类似 “try”）或者说 前缀树 是一种树形数据结构，用于高效地存储和检索字符串数据集中的键。这一数据结构有相当多的应用情景，例如自动补全和拼写检查。

请你实现 Trie 类：

• Trie() 初始化前缀树对象。
• void insert(String word) 向前缀树中插入字符串 word 。
• boolean search(String word) 如果字符串 word 在前缀树中，返回 true（即，在检索之前已经插入）；否则，返回 false 。
• boolean startsWith(String prefix) 如果之前已经插入的字符串 word 的前缀之一为 prefix ，返回 true ；否则，返回 false 。

示例：

输入
[“Trie”, “insert”, “search”, “search”, “startsWith”, “insert”, “search”]
[[], [“apple”], [“apple”], [“app”], [“app”], [“app”], [“app”]]
输出
[null, null, true, false, true, null, true]
解释
Trie trie = new Trie();
trie.insert(“apple”);
trie.search(“apple”); // 返回 True
trie.search(“app”); // 返回 False
trie.startsWith(“app”); // 返回 True
trie.insert(“app”);
trie.search(“app”); // 返回 True

提示：
1 <= word.length, prefix.length <= 2000
word 和 prefix 仅由小写英文字母组成
insert、search 和 startsWith 调用次数 总计 不超过 3 * 10^4 次

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>
#include <string.h>

#define ALPHABET_SIZE 26

typedef struct TrieNode {
    struct TrieNode* children[ALPHABET_SIZE];
    bool isEndOfWord;
} TrieNode;

typedef struct {
    TrieNode* root;
} Trie;

// 创建新的 Trie 节点
TrieNode* createNode() {
    TrieNode* node = (TrieNode*)malloc(sizeof(TrieNode));
    node->isEndOfWord = false;
    for (int i = 0; i < ALPHABET_SIZE; i++) {
        node->children[i] = NULL;
    }
    return node;
}

// 初始化 Trie 树
Trie* trieCreate() {
    Trie* trie = (Trie*)malloc(sizeof(Trie));
    trie->root = createNode();
    return trie;
}

// 向前缀树中插入字符串
void trieInsert(Trie* obj, char* word) {
    TrieNode* curr = obj->root;
    for (int i = 0; word[i]!= '\0'; i++) {
        int index = word[i] - 'a';
        if (curr->children[index] == NULL) {
            curr->children[index] = createNode();
        }
        curr = curr->children[index];
    }
    curr->isEndOfWord = true;
}

// 搜索字符串是否存在
bool trieSearch(Trie* obj, char* word) {
    TrieNode* curr = obj->root;
    for (int i = 0; word[i]!= '\0'; i++) {
        int index = word[i] - 'a';
        if (curr->children[index] == NULL) {
            return false;
        }
        curr = curr->children[index];
    }
    return curr->isEndOfWord;
}

// 搜索前缀是否存在
bool trieStartsWith(Trie* obj, char* prefix) {
    TrieNode* curr = obj->root;
    for (int i = 0; prefix[i]!= '\0'; i++) {
        int index = prefix[i] - 'a';
        if (curr->children[index] == NULL) {
            return false;
        }
        curr = curr->children[index];
    }
    return true;
}

// 释放 Trie 树内存
void trieFree(Trie* obj) {
    // 辅助函数，用于递归释放节点内存
    void freeNodes(TrieNode* node) {
        if (node == NULL) {
            return;
        }
        for (int i = 0; i < ALPHABET_SIZE; i++) {
            freeNodes(node->children[i]);
        }
        free(node);
    }
    freeNodes(obj->root);
    free(obj);
}