logo

Що таке структура даних Trie?

Слово ' Спробуйте 'це уривок зі слова' пошук '. Trie — це відсортована деревоподібна структура даних, яка зберігає набір рядків. Він має кількість покажчиків, що дорівнює кількості символів алфавіту в кожному вузлі. Він може шукати слово в словнику за допомогою префікса слова. Наприклад, якщо ми припустимо, що всі рядки складаються з літер ' a 'до' с ' в англійському алфавіті кожен вузол trie може мати максимум 26 балів.

пропустити список

Trie також відомий як цифрове дерево або дерево префіксів. Позиція вузла в Trie визначає ключ, з яким цей вузол підключений.

Властивості Trie для набору рядка:

  1. Кореневий вузол trie завжди представляє нульовий вузол.
  2. Кожен дочірній елемент вузлів сортується за алфавітом.
  3. Кожен вузол може мати максимум 26 діти (А-Я).
  4. Кожен вузол (крім кореня) може зберігати одну букву алфавіту.

На діаграмі нижче зображено тріє для дзвоника, ведмедя, свердловини, бити, м’яча, упору, ложі та стека.

Спробуйте структуру даних

Основні операції Трі

У Trie є три операції:

  1. Вставка вузла
  2. Пошук вузла
  3. Видалення вузла

Вставка вузла в Trie

Перша операція полягає в тому, щоб вставити новий вузол у trie. Перш ніж приступити до впровадження, важливо зрозуміти деякі моменти:

  1. Кожна літера вхідного ключа (слова) вставляється як окрема особа в Trie_node. Зауважте, що діти вказують на наступний рівень вузлів Trie.
  2. Масив ключових символів діє як індекс дочірніх елементів.
  3. Якщо поточний вузол уже має посилання на поточний лист, установіть поточний вузол на цей вузол, на який посилається. В іншому випадку створіть новий вузол, встановіть букву, що дорівнює поточній літері, і навіть почніть поточний вузол із цього нового вузла.
  4. Довжина символу визначає глибину спроби.

Реалізація вставки нового вузла в Trie

 public class Data_Trie { private Node_Trie root; public Data_Trie(){ this.root = new Node_Trie(); } public void insert(String word){ Node_Trie current = root; int length = word.length(); for (int x = 0; x <length; x++){ char l="word.charAt(x);" node_trie node="current.getNode().get(L);" if (node="=" null){ (); current.getnode().put(l, node); } current="node;" current.setword(true); < pre> <h3>Searching a node in Trie</h3> <p>The second operation is to search for a node in a Trie. The searching operation is similar to the insertion operation. The search operation is used to search a key in the trie. The implementation of the searching operation is shown below.</p> <p>Implementation of search a node in the Trie</p> <pre> class Search_Trie { private Node_Trie Prefix_Search(String W) { Node_Trie node = R; for (int x = 0; x <w.length(); x++) { char curletter="W.charAt(x);" if (node.containskey(curletter)) node="node.get(curLetter);" } else return null; node; public boolean search(string w) node_trie !="null" && node.isend(); < pre> <h3>Deletion of a node in the Trie</h3> <p>The Third operation is the deletion of a node in the Trie. Before we begin the implementation, it is important to understand some points:</p> <ol class="points"> <li>If the key is not found in the trie, the delete operation will stop and exit it.</li> <li>If the key is found in the trie, delete it from the trie.</li> </ol> <p> <strong>Implementation of delete a node in the Trie</strong> </p> <pre> public void Node_delete(String W) { Node_delete(R, W, 0); } private boolean Node_delete(Node_Trie current, String W, int Node_index) { if (Node_index == W.length()) { if (!current.isEndOfWord()) { return false; } current.setEndOfWord(false); return current.getChildren().isEmpty(); } char A = W.charAt(Node_index); Node_Trie node = current.getChildren().get(A); if (node == null) { return false; } boolean Current_Node_Delete = Node_delete(node, W, Node_index + 1) &amp;&amp; !node.isEndOfWord(); if (Current_Node_Delete) { current.getChildren().remove(A); return current.getChildren().isEmpty(); } return false; } </pre> <h2>Applications of Trie</h2> <p> <strong>1. Spell Checker</strong> </p> <p>Spell checking is a three-step process. First, look for that word in a dictionary, generate possible suggestions, and then sort the suggestion words with the desired word at the top.</p> <p>Trie is used to store the word in dictionaries. The spell checker can easily be applied in the most efficient way by searching for words on a data structure. Using trie not only makes it easy to see the word in the dictionary, but it is also simple to build an algorithm to include a collection of relevant words or suggestions.</p> <p> <strong>2. Auto-complete</strong> </p> <p>Auto-complete functionality is widely used on text editors, mobile applications, and the Internet. It provides a simple way to find an alternative word to complete the word for the following reasons.</p> <ul> <li>It provides an alphabetical filter of entries by the key of the node.</li> <li>We trace pointers only to get the node that represents the string entered by the user.</li> <li>As soon as you start typing, it tries to complete your input.</li> </ul> <p> <strong>3. Browser history</strong> </p> <p>It is also used to complete the URL in the browser. The browser keeps a history of the URLs of the websites you&apos;ve visited.</p> <h2>Advantages of Trie</h2> <ol class="points"> <li>It can be insert faster and search the string than hash tables and binary search trees.</li> <li>It provides an alphabetical filter of entries by the key of the node.</li> </ol> <h2>Disadvantages of Trie</h2> <ol class="points"> <li>It requires more memory to store the strings.</li> <li>It is slower than the hash table.</li> </ol> <h2>Complete program in C++</h2> <pre> #include #include #include #define N 26 typedef struct TrieNode TrieNode; struct TrieNode { char info; TrieNode* child[N]; int data; }; TrieNode* trie_make(char info) { TrieNode* node = (TrieNode*) calloc (1, sizeof(TrieNode)); for (int i = 0; i <n; i++) node → child[i]="NULL;" data="0;" info="info;" return node; } void free_trienode(trienode* node) { for(int i="0;" < n; if (node !="NULL)" free_trienode(node child[i]); else continue; free(node); trie loop start trienode* trie_insert(trienode* flag, char* word) temp="flag;" for (int word[i] ; int idx="(int)" - 'a'; (temp child[idx]="=" null) child[idx]; }trie flag; search_trie(trienode* position="word[i]" child[position]="=" 0; child[position]; && 1) 1; check_divergence(trienode* len="strlen(word);" (len="=" 0) last_index="0;" len; child[position]) j="0;" <n; j++) (j child[j]) + break; last_index; find_longest_prefix(trienode* (!word || word[0]="=" '') null; longest_prefix="(char*)" calloc 1, sizeof(char)); longest_prefix[i]="word[i];" longest_prefix[len]="" branch_idx="check_divergence(flag," longest_prefix) (branch_idx>= 0) { longest_prefix[branch_idx] = &apos;&apos;; longest_prefix = (char*) realloc (longest_prefix, (branch_idx + 1) * sizeof(char)); } return longest_prefix; } int data_node(TrieNode* flag, char* word) { TrieNode* temp = flag; for (int i = 0; word[i]; i++) { int position = (int) word[i] - &apos;a&apos;; if (temp &#x2192; child[position]) { temp = temp &#x2192; child[position]; } } return temp &#x2192; data; } TrieNode* trie_delete(TrieNode* flag, char* word) { if (!flag) return NULL; if (!word || word[0] == &apos;&apos;) return flag; if (!data_node(flag, word)) { return flag; } TrieNode* temp = flag; char* longest_prefix = find_longest_prefix(flag, word); if (longest_prefix[0] == &apos;&apos;) { free(longest_prefix); return flag; } int i; for (i = 0; longest_prefix[i] != &apos;&apos;; i++) { int position = (int) longest_prefix[i] - &apos;a&apos;; if (temp &#x2192; child[position] != NULL) { temp = temp &#x2192; child[position]; } else { free(longest_prefix); return flag; } } int len = strlen(word); for (; i <len; i++) { int position="(int)" word[i] - 'a'; if (temp → child[position]) trienode* rm_node="temp&#x2192;child[position];" temp child[position]="NULL;" free_trienode(rm_node); } free(longest_prefix); return flag; void print_trie(trienode* flag) (!flag) return; printf('%c ', temp→info); for (int i="0;" < n; print_trie(temp child[i]); search(trienode* flag, char* word) printf('search the word %s: word); (search_trie(flag, 0) printf('not found
'); else printf('found!
'); main() flag="trie_make(&apos;&apos;);" 'oh'); 'way'); 'bag'); 'can'); search(flag, 'ohh'); 'ways'); print_trie(flag); printf('
'); printf('deleting 'hello'...
'); 'can'...
'); free_trienode(flag); 0; pre> <p> <strong>Output</strong> </p> <pre> Search the word ohh: Not Found Search the word bag: Found! Search the word can: Found! Search the word ways: Not Found Search the word way: Found! &#x2192; h &#x2192; e &#x2192; l &#x2192; l &#x2192; o &#x2192; w &#x2192; a &#x2192; y &#x2192; i &#x2192; t &#x2192; e &#x2192; a &#x2192; b &#x2192; a &#x2192; g &#x2192; c &#x2192; a &#x2192; n deleting the word &apos;hello&apos;... &#x2192; w &#x2192; a &#x2192; y &#x2192; h &#x2192; i &#x2192; t &#x2192; e &#x2192; a &#x2192; b &#x2192; a &#x2192; g &#x2192; c &#x2192; a &#x2192; n deleting the word &apos;can&apos;... &#x2192; w &#x2192; a &#x2192; y &#x2192; h &#x2192; i &#x2192; t &#x2192; e &#x2192; a &#x2192; b &#x2192; a &#x2192; g </pre> <hr></len;></n;></pre></w.length();></pre></length;>

Програми Trie

1. Перевірка правопису

Перевірка правопису складається з трьох етапів. Спочатку знайдіть це слово в словнику, створіть можливі пропозиції, а потім відсортуйте слова-пропозиції за потрібним словом угорі.

"алгоритм крускала"

Trie використовується для зберігання слова в словниках. Перевірку орфографії можна легко застосувати найефективнішим способом, шукаючи слова в структурі даних. Використання trie дозволяє не тільки легко побачити слово в словнику, але також легко побудувати алгоритм для включення колекції відповідних слів або пропозицій.

2. Автозаповнення

Функція автозаповнення широко використовується в текстових редакторах, мобільних додатках та Інтернеті. Це простий спосіб знайти альтернативне слово для завершення слова з наступних причин.

15 із 100,00
  • Він забезпечує алфавітний фільтр записів за ключем вузла.
  • Ми відстежуємо покажчики лише для отримання вузла, який представляє рядок, введений користувачем.
  • Щойно ви починаєте вводити текст, він намагається завершити введення.

3. Історія браузера

Він також використовується для завершення URL-адреси в браузері. Браузер зберігає історію URL-адрес веб-сайтів, які ви відвідали.

Переваги Trie

  1. Його можна вставляти швидше та шукати в рядку, ніж хеш-таблиці та двійкові дерева пошуку.
  2. Він забезпечує алфавітний фільтр записів за ключем вузла.

Недоліки Trie

  1. Для зберігання рядків потрібно більше пам’яті.
  2. Це повільніше, ніж хеш-таблиця.

Повна програма на C++

 #include #include #include #define N 26 typedef struct TrieNode TrieNode; struct TrieNode { char info; TrieNode* child[N]; int data; }; TrieNode* trie_make(char info) { TrieNode* node = (TrieNode*) calloc (1, sizeof(TrieNode)); for (int i = 0; i <n; i++) node → child[i]="NULL;" data="0;" info="info;" return node; } void free_trienode(trienode* node) { for(int i="0;" < n; if (node !="NULL)" free_trienode(node child[i]); else continue; free(node); trie loop start trienode* trie_insert(trienode* flag, char* word) temp="flag;" for (int word[i] ; int idx="(int)" - \'a\'; (temp child[idx]="=" null) child[idx]; }trie flag; search_trie(trienode* position="word[i]" child[position]="=" 0; child[position]; && 1) 1; check_divergence(trienode* len="strlen(word);" (len="=" 0) last_index="0;" len; child[position]) j="0;" <n; j++) (j child[j]) + break; last_index; find_longest_prefix(trienode* (!word || word[0]="=" \'\') null; longest_prefix="(char*)" calloc 1, sizeof(char)); longest_prefix[i]="word[i];" longest_prefix[len]="" branch_idx="check_divergence(flag," longest_prefix) (branch_idx>= 0) { longest_prefix[branch_idx] = &apos;&apos;; longest_prefix = (char*) realloc (longest_prefix, (branch_idx + 1) * sizeof(char)); } return longest_prefix; } int data_node(TrieNode* flag, char* word) { TrieNode* temp = flag; for (int i = 0; word[i]; i++) { int position = (int) word[i] - &apos;a&apos;; if (temp &#x2192; child[position]) { temp = temp &#x2192; child[position]; } } return temp &#x2192; data; } TrieNode* trie_delete(TrieNode* flag, char* word) { if (!flag) return NULL; if (!word || word[0] == &apos;&apos;) return flag; if (!data_node(flag, word)) { return flag; } TrieNode* temp = flag; char* longest_prefix = find_longest_prefix(flag, word); if (longest_prefix[0] == &apos;&apos;) { free(longest_prefix); return flag; } int i; for (i = 0; longest_prefix[i] != &apos;&apos;; i++) { int position = (int) longest_prefix[i] - &apos;a&apos;; if (temp &#x2192; child[position] != NULL) { temp = temp &#x2192; child[position]; } else { free(longest_prefix); return flag; } } int len = strlen(word); for (; i <len; i++) { int position="(int)" word[i] - \'a\'; if (temp → child[position]) trienode* rm_node="temp&#x2192;child[position];" temp child[position]="NULL;" free_trienode(rm_node); } free(longest_prefix); return flag; void print_trie(trienode* flag) (!flag) return; printf(\'%c \', temp→info); for (int i="0;" < n; print_trie(temp child[i]); search(trienode* flag, char* word) printf(\'search the word %s: word); (search_trie(flag, 0) printf(\'not found
\'); else printf(\'found!
\'); main() flag="trie_make(&apos;&apos;);" \'oh\'); \'way\'); \'bag\'); \'can\'); search(flag, \'ohh\'); \'ways\'); print_trie(flag); printf(\'
\'); printf(\'deleting \'hello\'...
\'); \'can\'...
\'); free_trienode(flag); 0; pre> <p> <strong>Output</strong> </p> <pre> Search the word ohh: Not Found Search the word bag: Found! Search the word can: Found! Search the word ways: Not Found Search the word way: Found! &#x2192; h &#x2192; e &#x2192; l &#x2192; l &#x2192; o &#x2192; w &#x2192; a &#x2192; y &#x2192; i &#x2192; t &#x2192; e &#x2192; a &#x2192; b &#x2192; a &#x2192; g &#x2192; c &#x2192; a &#x2192; n deleting the word &apos;hello&apos;... &#x2192; w &#x2192; a &#x2192; y &#x2192; h &#x2192; i &#x2192; t &#x2192; e &#x2192; a &#x2192; b &#x2192; a &#x2192; g &#x2192; c &#x2192; a &#x2192; n deleting the word &apos;can&apos;... &#x2192; w &#x2192; a &#x2192; y &#x2192; h &#x2192; i &#x2192; t &#x2192; e &#x2192; a &#x2192; b &#x2192; a &#x2192; g </pre> <hr></len;></n;>