数据结构以前缀树

介绍

Trie树:又称为单词查找树,是一种树形结构,能够应用于统计字符串,会在搜索引擎系统中用于对文本的词频统计,下图是一个Trie树的结构,同时它也是在插入数时的一个动图.

流程

• 首先应该先建立一个结构体，里面保存的是每个节点的信息
• 初始化根节点,根节点应该初始化啥？啥也不用初始化，给个空就好看上图
• 插入：串转字符数组；遍历数组，若是下一个节点为空，建立，则继续遍历
• 查找：串转字符数组，遍历如何全部字符都在树里面存在，并则最后一个字符Node中的end不为零，就视为存在
• 删除: 字符串转数组，遍历数组，在树上找到对应的字符,path-1

代码

type Node struct {
	path     int
	end      int
	children [26]*Node
}
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在这个结构体里面有一个path,它的做用是啥呢？当有通过此字符的时候这个path就加一

end又是干啥的呢？当一个单词的词尾是这个字符的时候end这个值就加一，就表明着这个字符作为一个单词的结尾

children是保存的啥呢？这个里面固然是保存的子节点啦，不用多说了叭~~~

初始化

func main() {
	list := &Node{path: 0, end: 0}
}
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初始化根节点,上面说过根节点里面是不用保存数据的,这个我就把里面的参数初始化成0,固然也能够不用初始化里面的参数,children这里就没有建立出来,由于下面我就要开始插入的操做了

插入

/* * 插入数据 */
func insertTrie(str string, root *Node) {
	if len(str) == 0 {
		return
	}
	tempNode := root
	for _, value := range str {
		if tempNode.children[value-'a'] == nil {
			tempNode.children[value-'a'] = &Node{path: 0, end: 0}
		}
		tempNode = tempNode.children[value-'a']
		tempNode.path++
	}
	tempNode.end++
}
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在插入以前先说一点:在传入的参数中,str我传入前我将其转换成了小写的,固然也能够转换成大写或者是大小写都有的

插入以前先对字符串进行了一个判空的处理,若是为空就return了,在整个过程当中,对字符串进行了遍历,像我在流程中那样说的将字符串转成字符数组,是应该这样操做,可是我发如今golang中能够直接对一个字符串进行了遍历,或许将语言换成了Java就须要将其转成字符数组了

for循环里面if判断时为何数组的下标要用value-'a'这个东西来表示?能够想像一下,一个节点的children里面有26个子元素,好比这里的vlaue是b,那么就至关因而b-a,就是b的ASCII码减去a的ASCII码,这个就获得的是1

索引	字符
0	a
1	b
2	c

当当前的字符在数组里面没有对应的数据的时候建立一个就好,若是有的时候只要将当前数组的下标交给临时变量tempNode就好,所通过字符的path加1,将最后一个字符所对应的end加1,将其标记为一个此字符是一个单词的结尾便可.

查找

/* *查找数据 */
func searchStr(str string,root *Node) bool {
	if len(str) == 0{
		return false
	}
	tempNode := root
	for _,value := range str{

		if tempNode.children[value - 'a'] == nil{
			return false
		}
		tempNode = tempNode.children[value - 'a']
	}
	if tempNode.end != 0{
		return true
	}
	return false
}
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一样,在查找数据的时候也是将须要查找的字符串和前缀树的ROOT传入,字符串的判空处理也是必作的,这个里面的tempNode能够有也能够没有,我写tempNode能够是说是个人一个编码的习惯,一样,在查找单词的时候也是要遍历这个字符串(在插入的时候我就已经解释过了我这里为啥和流程中写的不同,没有把字符串转成字符数组),在for循环里面第一个if若是第一个字符没有在前缀树中找到,那么就视为所要查找的字符串没有出如今这个前缀树里面,则将当前的字符节点交给临时变量tempNode,当整个循环遍历完成以后,也就说明我要查找的字符串中的每个字符都在这颗前缀树里面并连续着.这个时候若是最后一个单词的end属性为大于0的一个数,那么这个要查找的字符串就必定在这颗前缀树里面,返回true

统计以XXX开头的单词个数

这个前缀树很强大,上面的解释也说到过,能够对文本的统计

strArgs:=[]string{"qQYgMU","FFpdCl","nyyJmh","XJCebb","OrCiHb","xvDdzZ","nyCebF","hi","hello","nyyJmn"}
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在前缀树里面插入了这个数组里面的字符串,我如今要统计以n开头的单词有几个?如何处理呢?

这里就用到了在结构体中定义的Path属性了,在插入的时候说过当有一个字符通过这个path就会加1,因此我只须要找到所要查找前缀的最后一个单词拿到了它的path属性就能够知道以这个字符串开头的单词有几个

/* *查找以XX开头的数据有几个 */
func searchPrefixCount(str string,root *Node) int{
	if len(str) == 0{
		return -1
	}
	tempNode := root
	for _,value := range str{
		if tempNode.children[value - 'a'] == nil {
			return 0
		}
		tempNode = tempNode.children[value - 'a']
		return tempNode.path
	}
	return -1
}
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删除数据

删除数据的时候一样也是要遍历字符串,不过在此以前应该先查找一次这颗树里面有没有要删除的字符串,若是没有就直接return就好

/* * 删除数据 */
func delStr(str string,root *Node) bool {
	if len(str) == 0{
		return false
	}
	if !searchStr(strings.ToLower(str),root) {
		return false
	}
	tempNode := root
	for _,value := range str{
		if tempNode.children[value - 'a'].path > 1 {
			tempNode.children[value - 'a'].path--
			tempNode = tempNode.children[value - 'a']
		}else{
			tempNode.children[value - 'a'] = nil
			return true
		}
	}
	return false
}
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path是当有字符通过的时候加一,那么在删除数据的时候只要查找到字符将这个字符串所通过的字符的path减1, 我这里还加了一个else,当path等于1的时候也就是说明当前所要删除的字符串是最后一个通过此字符的字符串,这里直接将其置空,等系统回收就行了