Leetcode211. 添加与搜索单词 - 数据结构设计-编程知识

Leetcode211. 添加与搜索单词 - 数据结构设计

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题目来源：211. 添加与搜索单词 - 数据结构设计

解法1：字典树

字典树（前缀树）是一种树形数据结构，用于高效地存储和检索字符串数据集中的键。前缀树可以用 O(∣S∣) 的时间复杂度完成如下操作，其中 ∣S∣ 是插入字符串或查询前缀的长度：

向字典树中插入字符串 word；
查询字符串 word 是否已经插入到字典树中。

根据题意，WordDictionary 类需要支持添加单词和搜索单词的操作，可以使用字典树实现。

对于添加单词，将单词添加到字典树中即可。

对于搜索单词，从字典树的根结点开始搜索。由于待搜索的单词可能包含点号，因此在搜索过程中需要考虑点号的处理。对于当前字符是字母和点号的情况，分别按照如下方式处理：

如果当前字符是字母，则判断当前字符对应的子结点是否存在，如果子结点存在则移动到子结点，继续搜索下一个字符，如果子结点不存在则说明单词不存在，返回 false；
如果当前字符是点号，由于点号可以表示任何字母，因此需要对当前结点的所有非空子结点继续搜索下一个字符。

重复上述步骤，直到返回 false 或搜索完给定单词的最后一个字符。

如果搜索完给定的单词的最后一个字符，则当搜索到的最后一个结点的 isEnd 为 true 时，给定的单词存在。

特别地，当搜索到点号时，只要存在一个非空子结点可以搜索到给定的单词，即返回 true 。

代码：

/** @lc app=leetcode.cn id=211 lang=cpp** [211] 添加与搜索单词 - 数据结构设计*/// @lc code=start
struct TrieNode
{vector<TrieNode *> child;bool isEnd;TrieNode() : child(vector<TrieNode *>(26, nullptr)), isEnd(false) {}
};void insert(TrieNode *root, const string &word)
{TrieNode *node = root;for (const char &c : word){if (node->child[c - 'a'] == nullptr)node->child[c - 'a'] = new TrieNode();node = node->child[c - 'a'];}node->isEnd = true;
}class WordDictionary
{
private:TrieNode *trie;public:WordDictionary() : trie(new TrieNode()) {}void addWord(string word){insert(trie, word);}bool search(string word){return dfs(word, 0, trie);}bool dfs(const string &word, int index, TrieNode *node){if (index == word.size())return node->isEnd;char ch = word[index];if (ch >= 'a' && ch <= 'z'){TrieNode *child = node->child[ch - 'a'];if (child != nullptr && dfs(word, index + 1, child))return true;}else if (ch == '.'){for (int i = 0; i < 26; i++){TrieNode *child = node->child[i];if (child != nullptr && dfs(word, index + 1, child))return true;}}return false;}
};/*** Your WordDictionary object will be instantiated and called as such:* WordDictionary* obj = new WordDictionary();* obj->addWord(word);* bool param_2 = obj->search(word);*/
// @lc code=end