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前言

字典树是一种经典的索引，对于建好的字典树，O(N)内就能找到指定字符串是否存在。而树结构有两种物理实现，一种顺序表，一种链表。

一、添加与搜索单词 - 数据结构设计

二、字典树

1、顺序实现

// 添加与搜索单词 -- 数据结构设计。
public class WordDictionary {
    /*
    以字典树为中心，添加单词，则构建字典树；搜索单词，则在字典树上搜索。
     */
    List<Node> tree = new ArrayList<>();//字典树容器。

    public WordDictionary() {
        // 添加根节点。
        tree.add(new Node());
    }

    public void addWord(String word) {
        char[] arr = word.toCharArray();
        int idx = 0;// 定位遍历过程中的node

        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            Node p = tree.get(idx);
            // 判定是否有该树枝。
            if (p.ch[arr[i] - 'a'] == 0) {
                p.ch[arr[i] - 'a'] = tree.size();

                tree.add(new Node());
            }
            idx = p.ch[arr[i] - 'a'];
        }
        tree.get(idx).isEnd = true;
    }

    public boolean search(String word) {
        return search(word, 0, 0);
    }

    private boolean search(String word, int cur, int idx) {
        for (int i = cur; i < word.length(); i++) {
            char ch = word.charAt(i);

            Node p = tree.get(idx);
            if (ch == '.') {
                for (int j = 0; j < 26; j++) {
                    // bug1:经常把i+1，写出cur+1，导致出错。
                    if (p.ch[j] != 0 && search(word, i + 1, p.ch[j])) return true;
                }
                return false;
            }
            if (p.ch[ch - 'a'] == 0) return false;
            // 继续寻找。
            idx = p.ch[ch - 'a'];
        }
        return tree.get(idx).isEnd;
    }

    class Node {
        int[] ch = new int[26];// 0表示没有，其他表示该节点的位置。
        boolean isEnd = false;
    }
    // review：
    // bug1:经常把i+1，写出cur+1，导致出错。
}

2、链表实现

// 添加与搜索单词 -- 数据结构设计。
// 除了用list做容器存下标索引，还可以链表的方式实现，直接用next指针。
class WordDictionary2 {
    /*
    以字典树为中心，添加单词，则构建字典树；搜索单词，则在字典树上搜索。
     */
    // 指定root,而不是容器。
    Node root = new Node();

    public WordDictionary2() {
    }

    public void addWord(String word) {
        char[] arr = word.toCharArray();

        Node p = root;
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            // 判定是否有该树枝。
            if (p.next[arr[i] - 'a'] == null)
                p.next[arr[i] - 'a'] = new Node();

            p = p.next[arr[i] - 'a'];
        }
        p.isEnd = true;
    }

    public boolean search(String word) {
        return search(word, 0, root);
    }

    private boolean search(String word, int cur, Node root) {
        Node p = root;

        for (int i = cur; i < word.length(); i++) {
            char ch = word.charAt(i);
            if (ch == '.') {
                for (int j = 0; j < 26; j++) {
                    // bug1:经常把i+1，写出cur+1，导致出错。
                    if (p.next[j] != null && search(word, i + 1, p.next[j])) return true;
                }
                return false;
            }
            if (p.next[ch - 'a'] == null) return false;
            // 继续寻找。
            p = p.next[ch - 'a'];
        }
        return p.isEnd;
    }

    class Node {
        Node[] next = new Node[26];
        boolean isEnd = false;
    }

}

总结

1）字典树是一种经典的索引，对于建好的字典树，O(N)内就能找到指定字符串是否存在。而树结构有两种物理实现，一种顺序表，一种链表。

2）多种实现，才能对一个问题融合贯通，再碰到相似问题，才能信手拈来。

3）坚持每天刷题，养成勤思考的习惯！

参考文献

[1] LeetCode 添加与搜索单词 - 数据结构设计