LeetCode 208: Implement Trie (Prefix Tree)

Implement a trie with insert, search, and startsWith methods.

Note:
You may assume that all inputs are consist of lowercase letters a-z.

Trie树又被称为字典树、前缀树，是一种用于快速检索的多叉树。Tried树可以利用字符串的公共前缀来节省存储空间。

但如果系统存在大量没有公共前缀的字符串，相应的Trie树将非常消耗内存。（下图为Wiki上的Trie树示意图， https://en.wikipedia.org/wiki/Trie）

Trie树的基本性质如下：

• 根节点不包括字符，除根节点外每个节点包括一个支付。
• 从根节点到某一节点，路径上经过的字符连接起来，即为对应的字符串。
• 每个节点的所有子节点包含的字符串各不相同。

本题中的Trie树可以简单实现如下：

Trie树节点数据结构定义如下：

1. val表示该节点对应的字符
2. 子节点简单用一个数组表示，这样实现比较简单，但比较耗费内存
3. isWord标记从根节点到该节点是否表示一个单词，还是另一单词的前缀。

class TrieNode {
public:
	char var;
	bool isWord;
	TrieNode* children[26];
	// Initialize your data structure here.
	TrieNode() {
		var = 0;
		isWord = false;
		memset(children, 0x0, sizeof(TreeNode*)*26);

	}
	TrieNode(char c){
		var = c;
		isWord = false;
		memset(children, 0x0, sizeof(TreeNode*)*26);
	}
};

Trie树的实现算法如下：

class Trie {
public:
	Trie() {
		root = new TrieNode();
	}

	// Inserts a word into the trie.
	void insert(string word) {
		TrieNode* pNode = root;
		if (word.length() <= 0)
		{
			return;
		}
		for (int i= 0; i<word.length(); i++)
		{
			char c= word[i];
			if (pNode->children[c-'a'] == 0)
			{
				TrieNode *pNew = new TrieNode(c);
				pNode->children[c-'a'] = pNew;
			}
			pNode = pNode->children[c-'a'];
		}
		pNode->isWord = true;
	}

	// Returns if the word is in the trie.
	bool search(string word) {
		TrieNode *pNode = root;
		if (word.length() <= 0)
			return true;
		for (int i =0; i<word.length(); i++)
		{
			char c = word[i];
			pNode = pNode->children[c-'a'];
			if (pNode == NULL)
				return false;
		}
		return pNode->isWord;
	}

	// Returns if there is any word in the trie
	// that starts with the given prefix.
	bool startsWith(string prefix) {
		TrieNode *pNode = root;
		if (prefix.length()<=0)
			return true;
		for (int i=0; i<prefix.length(); i++)
		{
			char c = prefix[i];
			pNode = pNode->children[c-'a'];
			if (pNode == NULL)
				return false;
		}
		return true;
	}
	void freeTrieNode(TrieNode* pNode){
		if (pNode == NULL)
			return;
		for (int i=0; i<26;i++)
		{
			TrieNode* pChild = pNode->children[i];
			if (pChild != NULL)
			{
				freeTrieNode(pChild);
			}
		}
		free(pNode);
	}
	~Trie(){
		freeTrieNode(root);
	}
private:
	TrieNode* root;
};