【练习】Trie 树算法习题

labuladong原创约 899 字

本文讲解的例题

LeetCode	力扣	难度
1804. Implement Trie II (Prefix Tree)🔒	1804. 实现 Trie （前缀树） II🔒	🟠
208. Implement Trie (Prefix Tree)	208. 实现 Trie (前缀树)	🟠
211. Design Add and Search Words Data Structure	211. 添加与搜索单词 - 数据结构设计	🟠
648. Replace Words	648. 单词替换	🟠
677. Map Sum Pairs	677. 键值映射	🟠
-	剑指 Offer II 063. 替换单词	🟠
-	剑指 Offer II 062. 实现前缀树	🟠
-	剑指 Offer II 066. 单词之和	🟠

前置知识

阅读本文前，你需要先学习：

有了 TrieMap 和 TrieSet，力扣上所有前缀树相关的题目都可以直接套用了，下面我举几个题目实践一下。

可以尝试优化

首先，前文 TrieMap/TrieSet 代码实现给出的 TrieMap/TrieSet 执行效率在具体的题目里面肯定是有优化空间的。

比如力扣前缀树相关题目的输入都被限制在小写英文字母 a-z，所以 TrieNode 其实不用维护一个大小为 256 的 children 数组，大小设置为 26 就够了，可以减小时间和空间上的复杂度。

另外，之前给出的 Java/cpp 代码带有泛型，在做算法题的时候其实不需要，去掉泛型也可以获得一定的效率提升。

208. 实现 Trie (前缀树)

先看下力扣第 208 题「实现前缀树」：

208. 实现 Trie (前缀树) | 力扣 | LeetCode | 🟠

Trie（发音类似 "try"）或者说 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。这一数据结构有相当多的应用情景，例如自动补完和拼写检查。

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 。

示例：

输入
["Trie", "insert", "search", "search", "startsWith", "insert", "search"]
[[], ["apple"], ["apple"], ["app"], ["app"], ["app"], ["app"]]
输出
[null, null, true, false, true, null, true]

解释
Trie trie = new Trie();
trie.insert("apple");
trie.search("apple");   // 返回 True
trie.search("app");     // 返回 False
trie.startsWith("app"); // 返回 True
trie.insert("app");
trie.search("app");     // 返回 True

提示：

1 <= word.length, prefix.length <= 2000
word 和 prefix 仅由小写英文字母组成
insert、search 和 startsWith 调用次数总计不超过 3 * 10⁴ 次

题目来源：力扣 208. 实现 Trie (前缀树)。

题目让我们实现的几个函数其实就是 TrieSet 的部分 API，所以直接封装一个 TrieSet 就能解决这道题了：

【练习】Trie 树算法习题

1804. 实现 Trie （前缀树） II https://leetcode.cn/problems/implement-trie-ii-prefix-tree

1804. Implement Trie II (Prefix Tree) https://leetcode.com/problems/implement-trie-ii-prefix-tree

208. 实现 Trie (前缀树) https://leetcode.cn/problems/implement-trie-prefix-tree

208. Implement Trie (Prefix Tree) https://leetcode.com/problems/implement-trie-prefix-tree

211. 添加与搜索单词 - 数据结构设计 https://leetcode.cn/problems/design-add-and-search-words-data-structure

211. Design Add and Search Words Data Structure https://leetcode.com/problems/design-add-and-search-words-data-structure

648. 单词替换 https://leetcode.cn/problems/replace-words

648. Replace Words https://leetcode.com/problems/replace-words

677. 键值映射 https://leetcode.cn/problems/map-sum-pairs

677. Map Sum Pairs https://leetcode.com/problems/map-sum-pairs

剑指 Offer II 066. 单词之和 https://leetcode.cn/problems/z1R5dt

剑指 Offer II 066. 单词之和 https://leetcode.com/problems/z1R5dt

剑指 Offer II 062. 实现前缀树 https://leetcode.cn/problems/QC3q1f

剑指 Offer II 062. 实现前缀树 https://leetcode.com/problems/QC3q1f

剑指 Offer II 063. 替换单词 https://leetcode.cn/problems/UhWRSj

剑指 Offer II 063. 替换单词 https://leetcode.com/problems/UhWRSj

208. 实现 Trie (前缀树)

648. 单词替换

211. 添加与搜索单词 - 数据结构设计

1804. 实现一个 Trie (前缀树 II)

677. 键值映射