Trie字典树Java实现

Trie树的定义

Trie树，又称为前缀树或字典树，是一种有序树，用于保存关联数组，其中的键通常是字符串。与二叉查找树不同，键不是直接保存在节点中，而是由节点在树中的位置决定。一个节点的所有子孙都有相同的前缀，也就是这个节点对应的字符串，而根节点对应空字符串。

它的主要特点如下：

根节点不包含字符，除根节点外的每一个节点都只包含一个字符。

从根节点到某一节点，路径上经过的字符连接起来，为该节点对应的字符串。

每个节点的所有子节点包含的字符都不相同。

Trie树的应用

在百度中查找一个单词，通常搜索前几个字母，百度就会自动提示后面的字母，即搜索提示，这是前缀树的一个最典型的应用。

Trie的实现要求

请你实现 Trie 类：

Trie() 初始化前缀树对象。
void insert(String word) 向前缀树中插入字符串 word 。
boolean search(String word) 如果字符串 word 在前缀树中，返回 true（即，在检索之前已经插入）；否则，返回 false 。
boolean startsWith(String prefix) 如果之前已经插入的字符串 word 的前缀之一为 prefix ，返回 true ；否则，返回 false 。

思路：

Trie类中定义两个成员变量，一个是Trie[] children，用来存储当前节点的子Trie。另一个是布尔字段boolean isEnd，用来标识当前节点是否为一个单词的最后一个字母。

例如：

Java代码

class Trie {
    private Trie[] children;
    private boolean isEnd;

    public Trie() {
        children = new Trie[26];
        isEnd = false;
    }
    
    public void insert(String word) {
        Trie node = this;
        for (char ch : word.toCharArray()) {
            int idx = ch - 'a';
            if (node.children[idx] == null) {
                node.children[idx] = new Trie();
            }
            node = node.children[idx];
        }
        node.isEnd = true;
    }
    
    public boolean search(String word) {
        Trie node = searchPrefix(word);
        return node != null && node.isEnd;
    }
    
    public boolean startsWith(String prefix) {
        return searchPrefix(prefix) != null;
    }
    public Trie searchPrefix(String prefix) {
        Trie node = this;
        for (char ch : prefix.toCharArray()) {
            int idx = ch - 'a';
            if (node.children[idx] == null) return null;
            node = node.children[idx];
        }
        return node;
    }
}