leetCode_Add and Search Word - Data structure design

题意：设计一个数据结构，支持addWord和searchWord两种方法，其中searchWord支持通配符（‘.’）

解法：我自己想出来有三种解法，前两种超时（所以就不贴代码了），后一种虽然时间比较长，但是过了，我再搜索有没有更好的方法，然后补充上去。

       若是没有通配符，那么非常简单，建立一个trie树就行了。难就难在有通配符的。

       解法一：最直接的想法，有几个通配符就递归几层。我一开始看题目中的tag里有递归，我还以为就这样递归就行了。哎，我实在是太天真了。果然超时。(这儿写错了，因为我的代码写错了，一开始的代码根本就没搜trie树，必然会超时)。改进过得代码如下，是正确的。要注意有几处当函数的值为true才返回，false不返回上一层的写法如下：

class TrieNode {public:    int tag;    TrieNode *next[26];    // Initialize your data structure here.    TrieNode() {        int i;        for(i=0;i<26;i++) next[i]=NULL;        tag=0;    }};class WordDictionary {public:    WordDictionary()    {        root=new TrieNode();    }    // Adds a word into the data structure.    void addWord(string word) {        int i;        TrieNode *temp=root;        for(i=0;i<word.length();i++)        {            if(temp->next[word[i]-'a']==NULL) temp->next[word[i]-'a']=new TrieNode();            temp=temp->next[word[i]-'a'];        }        temp->tag=1;    }    // 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 searchAWord(word,0,root);    }        bool searchAWord(string word,int cindex,TrieNode * temp)    {        if(temp==NULL) return false;        if(cindex==word.length()) return temp->tag==1;        if(word[cindex]=='.')        {            for(int i=0;i<26;i++)            {                if(temp->next[i]!=NULL&&searchAWord(word,cindex+1,temp->next[i])) return true;            }        }        else        {            if(temp->next[word[cindex]-'a']!=NULL&&searchAWord(word,cindex+1,temp->next[word[cindex]-'a']))                      return true;        }        return false;    }private:    TrieNode * root;};

       解法二：略改进的想法。我们观察字典里的所有词，看看每一个位置上都有哪些字母出现。这样遍历每一个通配符的时候就不用26个字母都遍历了，感觉是一种取巧的方法。但是显然，当每个单词的每一位字母差别都比较大的时候，这种方法的时间复杂度和第一种是一样的。也超时。（本质上和第一种一样）

       解法三：这种方法过了。我们维护两个队列：一个队列是trie树，一个队列（index）是目前比较到第几个字母了。首先先把整颗trie树放进去，同时另一个队列放入0。然后取出trie数，看看与index是否能匹配，如果能匹配，就把下一层index那个节点为树根的trie树全放进去。如果遇到通配符，则把下一层的所有节点都拆开成trie树，放进去。当index和word .length()相等时：如word[length-1]为通配符，只要这个根节点的结束标志位1就可以；如果不是，则还要保证这个单词对应的字母和最后一个单词的字母相等。（这好像是我写过的最长的话了，呵呵）。上代码：

class TrieNode{public:    int tag;    TrieNode *next[26];    int letter;    TrieNode(int c)    {        int i;        for(i=0; i<26; i++) next[i]=NULL;        tag=0;        this->letter=c;    }};class WordDictionary{public:    WordDictionary()    {        root=new TrieNode(-1);    }    // Adds a word into the data structure.    void addWord(string word)    {        int i;        TrieNode *temp=root;        for(i=0; i<word.length(); i++)        {            if(temp->next[word[i]-'a']==NULL)            {                TrieNode *ww=new TrieNode(word[i]-'a');                temp->next[word[i]-'a']=ww;            }            temp=temp->next[word[i]-'a'];            if(i==word.length()-1) temp->tag=1;        }    }    // 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)    {        queue<TrieNode *> tries;        queue<int> indexes;        int i,index,j;        TrieNode * temp;        if(root!=NULL)        {            tries.push(root);            indexes.push(0);        }        while(!tries.empty())        {            int i;            temp=tries.front();            index=indexes.front();            tries.pop();            indexes.pop();            if(index==word.length())            {                if(word[index-1]=='.'&&temp->tag==1) return true;                else if(word[index-1]!='.'&&word[index-1]-'a'==temp->letter&&temp->tag==1)                    return true;            }            else if(index<word.length())            {                if(word[index]!='.')                {                    if(temp->next[word[index]-'a']!=NULL)                    {                        tries.push(temp->next[word[index]-'a']);                        indexes.push(index+1);                    }                }                else                {                    for(i=0; i<26; i++)                    {                        if(temp->next[i]!=NULL)                        {                            tries.push(temp->next[i]);                            indexes.push(index+1);                        }                    }                }            }        }        return false;    }private:    TrieNode * root;};

我不知道有没有更好的方法，还想再搜索搜索看看。如果有的话，会及时补充的。加油~！再过一周就要科目三了，希望能顺利，虽然掉头还不会。