Trie树(字典树)_实现模糊查找(支持中文)

搜索功能一般都有根据你的输入快速显示对应关键字的功能，比如你输入”刘”, 搜索框的下拉列表会显示“刘德华”,”刘若英”,”刘欢”等，你继续输入‘德’，将查询关键字变成”刘德”,显示的候选字列表会显示”刘德华”,”刘德华专辑”,”刘德华演唱会”等。下面将使用Trie树（字典树）来实现此功能。

一、什么是Trie树

Trie书又名字典树，字典是由一组词组成的集合，而字典树对这个集合进行了结构化的组织，将字典用另一种表达方式进行了表达。
首先字典书对一些具有公共前缀的词进行了“压缩”，大大减小了它占用的空间。同时对于字典内词的前缀检索也十分迅速，下面看一个图来理解下字典树：

上面的图就是字典树，字典树通过从根节点到子节点的路径来表达一个此，图中红色节点为一个词的最后一个节点，也就是说上面的树代表的单词有abc、ab、bd、dda,也就是红色节点的个数。其中，根节点不表示任何字符。字典树使用公共前缀压缩了存储结构，同时对于模糊匹配提供了很好的支持。

二、实现搜索词的模糊查找

（1）完整可运行的代码：

#include<iostream>#include<string>#include<map>#include<vector>using namespace std;//字典树节点class trieNode{public:trieNode() :count(0) {};//以当前节点结尾的字符串的个数int count;map<char16_t, trieNode*> child;};//字典树class Trie{public:Trie() { root = new trieNode(); };void insert_string(const u16string& str);vector<u16string> get_str_pre(const u16string& str);private://辅助函数void add_str(trieNode* preNode, u16string str, vector<u16string>& ret);trieNode* search_str_pre(const u16string& str);trieNode* root;};//插入字符串，构建字典树void Trie::insert_string(const u16string& str){if (!root || str.empty())return;trieNode* currentNode = root;for (auto& chr : str){auto Iter = currentNode->child.find(chr);if (Iter == currentNode->child.end()){//如果当前字符不在字典树中，新建一个节点插入trieNode* newNode = new trieNode();currentNode->child.insert(make_pair(chr, newNode));currentNode = newNode;}else{//如果当前字符在字典书中，则将当前节点指向它的孩子currentNode = Iter->second;}}currentNode->count++;}//查找以str为前缀的节点trieNode* Trie::search_str_pre(const u16string& str){if (!root || str.empty())return nullptr;trieNode* currentNode = root;for (auto& chr : str){auto Iter = currentNode->child.find(chr);if (Iter != currentNode->child.end()){currentNode = Iter->second;}elsereturn nullptr;}return currentNode;}//查找以str为前缀的所有字符串，保存在vector中返回vector<u16string> Trie::get_str_pre(const u16string& str){vector<u16string> ret;trieNode* pre = search_str_pre(str);if (pre){add_str(pre, str, ret);}return ret;}//将preNode的所有子节点中字符串加入str前缀，然后插入到vector中void Trie::add_str(trieNode* preNode, u16string str, vector<u16string>& ret){for (auto Iter = preNode->child.begin(); Iter != preNode->child.end(); ++Iter){add_str(Iter->second, str + Iter->first, ret);}if (preNode->count != 0)ret.push_back(str);}int main(){//为了终端能打印出中文setlocale(LC_ALL, "");//测试字符串用于构建字典树，utf-16编码，能同时保存中英文vector<u16string> hotworlds = { u"杨文婷",u"联系",u"杨洋洋",u"杨sir大警官",u"杨y文w婷t",u"杨文婷是小学生",u"杨钰莹",u"杨文婷ywt是小学生",u"联系a群众",u"阳光么",u"阳光明媚",u"ywt是小学生",u"联系ywt",u"杨文t爱吃面",u"杨文婷妹妹",u"杨光明眉",u"小学生",u"杨文婷爱吃面",u"我是小学生",u"我是中国人",u"ywt要吃面",u"y杨文婷",u"有问题" };Trie trie;for (auto& maString : hotworlds){trie.insert_string(maString);}//输入“杨文婷”，返回所有以“杨文婷”为前缀的词vector<u16string> res = trie.get_str_pre(u"杨文婷");//打印结果for (auto& resString : res){for (auto& chr : resString){printf("%lc", chr);}printf("\n");}system("pause");return 0;}

（二）运行结果：