字典树

来源：互联网发布：直播吃饭大胃王软件编辑：程序博客网时间：2024/05/14 21:53

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定义：Trie树是一种哈希树的变种，又称字典树，单词查找树或者前缀树，用于保存大量的字符串，是一种用于快速检索的多叉树结构(如英文字母的字典树是一个26叉树，数字的字典树是一个10叉树)。
例如：假设词典由下面的单词构成：a、b、c、aa、ab、ac、ba、ca、aba、abc、baa、bab、bac、cab、abba、baba、caba、abaca、caaba
其对应的Trie树如下图所示：

思想：利用字符串的公共前缀来节约存储空间。

典型应用：统计和排序大量的字符串（但不仅限于字符串），所以经常被搜索引擎系统用于文本词频统计。

优点：利用字符串的公共前缀来节约存储空间,最大限度地减少无谓的字符串比较，查询效率比哈希表高。

缺点：如果存在大量字符串且这些字符串基本没有公共前缀，则相应的trie树将非常消耗内存。

三个基本性质：

1. 根结点不包含字符，除根结点外每一个结点都只包含一个字符。

2. 从根结点到某一结点，路径上经过的字符连接起来，为该结点对应的字符串。

3. 每个结点的所有子结点包含的字符都不相同。

代码：

[cpp] view plaincopy
// Trie.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。  
//Trie 称为字典树，单词查找树或者前缀树  
#include "stdafx.h"  
#include <iostream>  
#include <assert.h>  
using namespace std;  
  
const int MAX_NUM = 26;  
//Trie 树的结点类型  
struct Node  
{  
      bool COMPLETED ;//COMPLETED为 true时表示目前产生的一个字符串  
      char ch ;  
      struct Node * child[ MAX_NUM]; //26-tree->a, b ,c, .....z  
};  
//Trie 树类型  
class Trie  
{  
public :  
      Trie();  
     ~ Trie();  
      Node* CreateNewNode (char ch);// 创建一个新结点  
      void InitTrie ();//初始化 Trie树  
      int CharToindex (char ch);// 找到字母对应的数组下标  
      int Find (const char chars [], int len);// 找到长度为 len的字符串  
      void Insert (const char chars [], int len);// 插入长度为 len的字符串  
      void Delete ();//删除整棵树  
  
private :  
      void DeleteTree (Node *& root);  
      Node* root ; //根结点  
};  
  
  
Trie::Trie ()  
{  
    root = NULL ;  
}  
  
Trie::~Trie ()  
{  
  
}  
  
Node* Trie ::CreateNewNode( char ch )//创建一个新的结点  
{      
      Node *new_node = new Node;  
      new_node->ch = ch;  
      new_node->COMPLETED = false;  
  
      for(int i=0; i<MAX_NUM ; i++)  
     {  
        new_node->child [i] = NULL;  
     }           
      return new_node ;  
}  
  
void Trie ::InitTrie() //构建一棵空树  
{      
      root = CreateNewNode (' ');  
}  
  
int Trie ::CharToindex( char ch )  
{  
      return ch - 'a';  
}  
  
int Trie ::Find( const char chars[], int len )  
{  
      if (root == NULL)  
     {  
           cout<<" 树为空！"<< endl;  
           return 0;  
     }  
  
      Node* ptr = root;  
      int i = 0;  
      while(i < len)  
     {  
           if(ptr ->child[ CharToindex(chars [i])] == NULL)  
          {  
               break;  
          }  
           ptr = ptr ->child[ CharToindex(chars [i])];  
           i++;  
     }  
      return (i == len) && ( ptr->COMPLETED == true);  
}  
  
void Trie ::Insert( const char chars[], int len ) //向 Trie树中插入长度为len的字符串  
{  
      Node* ptr = root;  
       
      for(int i = 0; i < len ; i++)  
     {  
           if(ptr ->child[ CharToindex(chars [i])] == NULL)  
          {  
               ptr->child [CharToindex( chars[i ])] = CreateNewNode (chars[ i]);  
          }  
           ptr = ptr ->child[ CharToindex(chars [i])];  
     }  
      ptr->COMPLETED = true;  
}  
  
void Trie ::Delete() //利用递归删除整棵树  
{  
   DeleteTree(root );  
}  
  
void Trie ::DeleteTree( Node *&Root )//利用递归删除整棵树 注意此处应该加上应用  
{  
      if (Root == NULL) //递归出口  
     {  
           return;  
     }  
       
      for (int i=0; i<MAX_NUM ; i++)  
     {  
           if (Root ->child[ i] != NULL )  
          {  
               DeleteTree(Root ->child[ i]);  
          }  
     }  
//   if(Root->ch == ' ')  
//   {  
//        cout<<"zha'"<<endl;  
//   }  
      delete Root ;  
      Root = NULL ;         
}  
  
int _tmain (int argc, _TCHAR * argv[])  
{  
      char *a = "ten";  
      char *b = "tea";  
      Trie trie ;  
      trie.InitTrie ();  
      trie.Insert (a, 3);  
      trie.Insert (b, 3);  
      cout<<trie .Find( a,3)<<endl ;  
      trie.Delete ();  
    cout<<trie .Find( b,3)<<endl ;  
  
      system("pause" );  
      return 0;  
}  

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