poj 2001 Shortest Prefixes（Trie树）

题目：http://poj.org/problem?id=2001

转自：http://hi.baidu.com/gdut_sai/item/3e953a13b0d381573b176ea3

描述：给你那么多字符串，然后让你找出最短的前缀字符串。但不能跟下面的单词的前缀相同。

样例：

输入：

       carbohydrate

       cart

       carburetor

       caramel

       caribou

       carbonic

       cartilage

       carbon

       carriage

       carton

       car

       carbonate

输出：

       carbohydrate carboh

       cart cart

       carburetor carbu

       caramel cara

       caribou cari

       carbonic carboni

       cartilage carti

       carbon carbon

       carriage carr

       carton carto

       car car

       carbonate carbona

 

思路：trie建树，设置一个变量num，计算每个单词出现的次数。查找的时候如果num = 1则说明这是第一次出现过的单词，直接返回。

              在建tire的时候，设置一个num变量记录孩子节点的个数，如果孩子节点为1表示是一个单词节点，如果num>1表示是一个中间节点，继续搜索。

 

代码：

（1）采用采用链表的方式建Trie树

#include<iostream>
#include<cstdlib>
#include<cstdio>
using namespace std;

char str[1005][25];

struct Trinode{
	int num;//记录孩子节点的个数
	Trinode *link[26];
	Trinode(int _num=0):num(_num)
	{
		for(int i=0;i<26;i++){
			link[i] = NULL;
		}
	}
};

class Trie{
public:
	Trie()
	{
		root = new Trinode(0);	
	}
	void insert(char *tar)
	{
		char ch;
		Trinode *ptr = root;
		while(*tar){
			ch = *tar-'a';
			if(ptr->link[ch]==NULL){
				ptr->link[ch] = new Trinode(1);//单词节点的num为1
			}
			else
				ptr->link[ch]->num++;			
			ptr = ptr->link[ch];
			tar++;
		}
	}

	void seach(char *tar)
	{
         int i = 0;
		 char ch;
		 Trinode* ptr = root;
		 while(ch = *tar){
			 cout<<ch;
			 if(ptr->link[ch-'a']->num == 1)return;
			 ptr = ptr->link[ch-'a'];
			 tar++;
		 }
	} 
private:
	Trinode *root;
};


class ShortestPrefixes{
public:
	void solution()
	{
		int n,i;
        Trie tree;
		while(scanf("%s",str[n])!=EOF)
		//cin>>n;
		//for(int i=0;i<n;i++)
		{
			//scanf("%s",str[i]);
			tree.insert(str[n]);
			n++;
		}
		for(i=0;i<n;++i)
		{
			printf("%s ",str[i]);
			tree.seach(str[i]);
			printf("\n");
		}
	}
};

int main()
{
     ShortestPrefixes poj2001;
	 poj2001.solution();
	 system("pause");
	 return 0;
} 

（2）采用一维数组的方式建立Trie树

我的字典树有点慢诶 ， 47ms
Posted by jufusong at 2013-03-20 15:28:41 on Problem 2001 
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# include <cstdio>
# include <iostream>

using namespace std ;

char s [ 1100 ] [ 21 ] ;

struct Dic
{
    int time ;
    int next [ 30 ] ;
} dic [ 1000000 ] ;
int cnt ;//记录了当前数组中插入了多节点

void addword ( char * s )
{
    int len = strlen ( s ) ;
    int num = 0 ;//num用来遍历trie树
    for ( int i = 0 ; i < len ; i ++ )
    {
        int c =  s [ i ] - 'a' ;
        if ( dic [ num ] . next [ c ] )
        {
            num = dic [ num ] . next [ c ] ;
            dic [ num ] . time ++ ;
        }
        else
        {
            dic [ num ] . next [ c ] = cnt ;
            num = cnt ++ ;
            dic [ num ] . time ++ ;
        }
    }
}

void findword ( char * s )
{
    int len = strlen ( s ) ;
    int num = 0 ;
    for ( int i = 0 ; i < len ; i ++ )
    {
        int c =  s [ i ] - 'a' ;
        if ( dic [ num ] . time == 1 )
            break ;
        putchar ( s [ i ] ) ;
        num = dic [ num ] . next [ c ] ;
    }
}

int main ( )
{
    cnt = 1 ;
    int n = 0 ;
    while ( gets ( s [ n ] ) )
    {
        addword ( s [ n ++ ] ) ;
    }
    dic [ 0 ] . time = n ;
    for ( int i = 0 ; i < n ; i ++ )
    {
        printf ( "%s " , s [ i ] ) ;
        findword ( s [ i ] ) ;
        printf ( "\n" ) ;
    }
}

讨论区的这个哥们也是用这么建的

#include <string>
#include <cstring>
#include <cstdlib>
#include <iostream>

using namespace std;

struct node
{
    int cnt;
    short al[26];
};

int ptr=0;
char s[1001][21];
node word[20010];

void Insert(char*s)
{
    int now=0; 
    int len=strlen(s);
    for(int i=0;i<len;i++)
    {
        if(word[now].al[s[i]-'a']==0)
        {
            word[now].al[s[i]-'a']=++ptr;
            now=ptr;
        }
        else now=word[now].al[s[i]-'a'];
        word[now].cnt++;
    }
}

void print(char*s)
{
    int now=0; 
    int len=strlen(s);
    printf("%s ",s);
    for(int i=0;i<len;i++)
    {
        now=word[now].al[s[i]-'a'];
        printf("%c",s[i]);
        if(word[now].cnt==1) break;
    }
    printf("\n");
}
                                                                         
int main()
{
    int i=0;
    while(gets(s[i])&&s[i][0]!='\0')
        Insert(s[i++]);
    for(int ii=0;ii<i;ii++)
        print(s[ii]);
    return 0;
}

（3）另解：其实这道题大可不必如此费事，简单的比较就能搞定。给初学C++的兄弟们提供个思路：基本思路：先给字符串排序，之后对于每个字符串，分别和上下两个字符串比较（如果有的话），找到第一个字符不同，或者字符串终止的位置记录下来，则两个位置中比较靠后的，就是最短前缀串的位置。这样比较只需对相邻两字符串比较一次，算法复杂度为O(n),已经非常好了输出的时候注意：不要把'\0'也输出去，会WA的！

/*Source: < C++ Memory: 240K Time: 0ms>*/

#include<iostream>
#include<cstring>
#include<algorithm>      //排序提速用的，为了0ms不惜一切代价
using namespace std;
const int MAX = 1001;    //要稍微开大一点，防止输入数据中有空行
struct Prefix{
	char ch[24];     //字串，24个长度，也是适当的冗余
	int PrefixPosition;      //最短前缀位置
}str[MAX];

Prefix* pointer[MAX] = {NULL};    //用指针数组操作，排序时只交换指针
                                  //不影响原来的字符串先后顺序

bool cmp(Prefix*a,Prefix*b){      //要返回bool类型，int不行
	return strcmp(a->ch,b->ch) < 0;
}

int main(){ 

	int count = 0,pos1 = 0,pos2 = 0;
	while(cin>>str[count].ch){
		pointer[count] = &str[count];
		++count;
	}
	//sort the strings pointer in alphabetical order

	sort(pointer,pointer+count,cmp);

        //Compare
	for(int i = 0;i < count;++i){
		//和前后比较，a[i]与a[i+1]的比较在a[i]的时候能用到，同样循环到a[i+1]的时候也能用到
		if(i > 0)pos1 = pos2; //这样可减少一半的重复
		pos2 = 0;
		if(i < count - 1)
                while(pointer[i]->ch[pos2] && pointer[i]->ch[pos2] == pointer[i+1]->ch[pos2])
                    ++pos2;

		//用最大的
		pointer[i]->PrefixPosition = max(pos1,pos2);
	}

	for(int i = 0;i < count;++i){
		printf("%s ",str[i].ch);
		for(int j = 0;j <= str[i].PrefixPosition;++j)

                        //不要把'\0'打进去
			if(str[i].ch[j])putchar(str[i].ch[j]);
		printf("\n");
	}
	return 0;
}

后记：菜鸟刚学会了Trie树的构造方法，还有就是最后这个哥们的想法独具匠心啊，膜拜。