［LeetCode］Add and Search Word - Data structure design

字典树( Trie )

推荐一个对字典树解释的很好的博客 Trie树：应用于统计和排序 

解题思路：

阅读完题目，大家都知道是字典树。对于树的搜索算法有 深度优先搜索算法（dfs）和宽度优先搜索算法（bfs）。针对题目的描述，只要能找到一个匹配的，即可返回true。所以，采用dfs，深度挖掘有用信息，只要发现pattern匹配，就结束搜索。（bfs在这里会产生很多冗余的搜索，浪费时间）

对于DFS算法，其递归实现简单且容易理解。下面就描述一下其条件

首先看一下TrieNode的数据结构 

static const int NUM_CHARS = 26;    struct TrieNode{        int freq;            //词频统计，该题目中并没有用到        bool isWord;     //是否是一个word的结束位置        char nodechar; // 该节点字符，该题目没有用到        vector<TrieNode*> child;        TrieNode():freq(0),                 nodechar(0),                 isWord(false),                child(vector<TrieNode*>(26, nullptr)){ // 一定要对vector初始化，初始化为nullptr，否则RE        }    };

对于search方法，其使用dfs实现pattern的匹配

边界条件：

1，node == NULL; 说明其上一个dfs调用查找的char不存在于dictionary中，返回false

2，ch == ‘\0’， 字符串查找结束，当前node不为NULL，那么他的 isWord 标记可表示这个word是否存在

3，ch == ‘.’ 与否，分两种情况进行递归搜索

对于addWord方法：

前条件：location = root；

不变式：如果location->child[ch-‘a’] == NULL , new一个，location = location->child[ch-‘a’];

结束条件：word遍历完；

边界条件：word是空的 

class WordDictionary {public:    TrieNode * root;    WordDictionary(): root(new TrieNode){}    // Adds a word into the data structure.    void addWord(string word) {          if(word.length() == 0) return;        TrieNode* location = root;        for (int i = 0; i < word.length(); ++i){            int index = word[i] - 'a';            if (location->child[index] == NULL){                location->child[index] = new TrieNode();            }            location = location->child[index];            location->nodechar = word[i];        }        location->freq += 1;        location->isWord = true;    }    // Returns if the word is in the data structure. A word could    // contain the dot character '.' to represent any one letter.    bool search(string word) {        return dfs(word.c_str(), root);    }     // 字符串的遍历，用string.c_str()来作为参数，真的很精彩    bool dfs(const char *ch, TrieNode* cur){        if (cur == NULL) return false;        if (*ch == '\0') return cur->isWord;        if (*ch == '.'){            for (int i = 0; i < NUM_CHARS; ++i){                if (cur->child[i] != NULL){                    if (dfs(ch+1, cur->child[i]))                        return true;                }            }        }else{            return dfs(ch+1, cur->child[*ch-'a']);        }    }};// Your WordDictionary object will be instantiated and called as such:// WordDictionary wordDictionary;// wordDictionary.addWord("word");// wordDictionary.search("pattern");