科技课堂：字典树 —— 字符串分析算法

前端

2023-10-08 10:36:38

作为一名技术博客创作专家，我很荣幸能与大家分享我对字典树的独到见解。本文将带你开启探索字典树的神奇之旅。

一、字典树的诞生

字典树，又称单词查找树或前缀树，诞生于计算机科学领域。其设计灵感源自于现实世界中查找词汇的字典。

二、字典树的奥秘

字典树是一种用于快速查找和存储字符串的数据结构。其巧妙之处在于利用字符串的公共前缀来优化查找过程，从而大幅提高字符串搜索的效率。

三、字典树的特性

节点结构：字典树由一系列节点组成，每个节点代表字符串中的一个字符。
前缀共享：字典树中的节点可以共享前缀，从而减少存储空间。
快速查找：通过前缀共享，字典树可以快速查找字符串，时间复杂度为O(m)，其中m为字符串的长度。

四、字典树的应用

拼写检查：字典树可以用于检查单词的拼写是否正确。
自动补全：字典树可以用于自动补全输入的单词或句子。
文本压缩：字典树可以用于压缩文本，从而减少存储空间。

五、示例代码

class Node:
    def __init__(self, char):
        self.char = char
        self.children = {}
        self.is_word = False

class Trie:
    def __init__(self):
        self.root = Node("")

    def insert(self, word):
        current = self.root
        for char in word:
            if char not in current.children:
                current.children[char] = Node(char)
            current = current.children[char]
        current.is_word = True

    def search(self, word):
        current = self.root
        for char in word:
            if char not in current.children:
                return False
            current = current.children[char]
        return current.is_word

    def starts_with(self, prefix):
        current = self.root
        for char in prefix:
            if char not in current.children:
                return False
            current = current.children[char]
        return True