Java中關(guān)于字典樹的算法實(shí)現(xiàn)

更新時(shí)間：2021年09月15日 17:11:37 作者：飛人01_01

字典樹，又稱單詞查找樹，Trie樹，是一種樹形結(jié)構(gòu)，哈希表的一個(gè)變種。用于統(tǒng)計(jì)，排序和保存大量的字符串，本文針對(duì)字典樹給大家介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家的學(xué)習(xí)或工作具有一定的參考借鑒價(jià)值

字典樹（前綴樹）算法實(shí)現(xiàn)

前言

字典樹，又稱單詞查找樹，是一個(gè)典型的一對(duì)多的字符串匹配算法。“一”指的是一個(gè)模式串，“多”指的是多個(gè)模板串。字典樹經(jīng)常被用來統(tǒng)計(jì)、排序和保存大量的字符串。它利用字符串的公共前綴來減少查詢時(shí)間，最大限度地減少無謂的字符串比較。

字典樹有3個(gè)基本性質(zhì)：

根節(jié)點(diǎn)不包含字符，其余的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都包含一個(gè)字符；
從根節(jié)點(diǎn)到某一節(jié)點(diǎn)，路徑上經(jīng)過的字符連接起來，為該節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的字符串；
每個(gè)節(jié)點(diǎn)的所有子節(jié)點(diǎn)包含的字符都不相同。

pass參數(shù)：代表從這個(gè)點(diǎn)經(jīng)過的單詞數(shù)量。root根即就是整棵樹有多少單詞。

end參數(shù)：代表在這個(gè)點(diǎn)結(jié)束的單詞有幾個(gè)。例如：上圖有兩個(gè) hello，在o結(jié)點(diǎn)的end參數(shù)就是2。

實(shí)現(xiàn)的基本功能：增刪查。

算法解析

首先是結(jié)點(diǎn)的參數(shù)：

public class Node {
    public int pass;
    public int end;
    public Node[] nexts; //下一個(gè)字母的地址
    
    public Node() {
        pass = 0;
        end = 0;
        nexts = new Node[26]; //這里我們就以小寫字母為例
    }
}

下面就是基本功能的實(shí)現(xiàn)：

import java.util.Scanner;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String[] arr = {"hello", "hello"};

        Trie root = new Trie();
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            root.addWord(arr[i]);
        }
        //root.delWord("hello");
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        String s = sc.nextLine();

        if (root.searchWord(s) != 0) {
            System.out.println("該字典樹有這個(gè)" + s + " 單詞");
        }

    }
    public static class Node {
        public int pass;
        public int end;
        public Node[] nexts; //下一個(gè)字母的地址

        public Node() {
            pass = 0;
            end = 0;
            nexts = new Node[26];
        }
    }
    public static class Trie {
        private Node root;

        public Trie() {
            root = new Node();
        }
        //增加
        public void addWord(String str) {
            char[] arr = str.toCharArray();
            root.pass++;
            Node node = root;
            for (char s : arr) {
                int index = s - 'a'; //以相應(yīng)的ASCII碼值差值，進(jìn)行數(shù)組的下標(biāo)存儲(chǔ)
                if (node.nexts[index] == null) {
                    node.nexts[index] = new Node();
                }
                node = node.nexts[index];
                node.pass++; //經(jīng)過這個(gè)結(jié)點(diǎn)，pass就加1
            }
            node.end++;
        }

        //刪除
        public void delWord(String str) {
            //刪除之前，應(yīng)該查詢一下這顆樹有沒有這個(gè)單詞
            while (searchWord(str) != 0) {
                char[] arr = str.toCharArray();
                Node node = root;
                  node.pass--;
                for (int i = 0; i < str.length(); i++) {
                    int index = arr[i] - 'a';
                    node = node.nexts[index];
                    node.pass--;
                }
                node.end--;
            }
        }

        //查找
        public int searchWord(String str) {
            if (str == null) {
                return 0;
            }
            char[] arr = str.toCharArray();
            Node node = root;
            for (int i = 0; i < str.length(); i++) {
                int index = arr[i] - 'a';
                if (node.nexts[index] == null) {
                    return 0;
                }
                node = node.nexts[index];
            }
            return node.end; //返回最后那一個(gè)結(jié)點(diǎn)的end值即可
        }
    }
}

到此這篇關(guān)于Java中關(guān)于字典樹的算法實(shí)現(xiàn)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java 字典樹內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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