0211. 添加与搜索单词 - 数据结构设计

0211. 添加与搜索单词 - 数据结构设计 #

  • 标签:深度优先搜索、设计、字典树、字符串
  • 难度:中等

题目大意 #

要求:设计一个数据结构,支持「添加新单词」和「查找字符串是否与任何先前添加的字符串匹配」。

实现词典类 WordDictionary:

  • WordDictionary() 初始化词典对象。
  • void addWord(word)word 添加到数据结构中,之后可以对它进行匹配
  • bool search(word) 如果数据结构中存在字符串与 word 匹配,则返回 True;否则,返回 Falseword 中可能包含一些 .,每个 . 都可以表示任何一个字母。

解题思路 #

使用前缀树(字典树)。具体做法如下:

  • 初始化词典对象时,构造一棵字典树。
  • 添加 word 时,将 word 插入到字典树中。
  • 搜索 word 时:
    • 如果遇到 .,则递归匹配当前节点所有子节点,并依次向下查找。匹配到了,则返回 True,否则返回 False
    • 如果遇到其他小写字母,则按 word 顺序匹配节点。
    • 如果当前节点为 word 的结尾,则放回 True

代码 #

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class Trie:

    def __init__(self):
        """
        Initialize your data structure here.
        """
        self.children = dict()
        self.isEnd = False


    def insert(self, word: str) -> None:
        """
        Inserts a word into the trie.
        """
        cur = self
        for ch in word:
            if ch not in cur.children:
                cur.children[ch] = Trie()
            cur = cur.children[ch]
        cur.isEnd = True


    def search(self, word: str) -> bool:
        """
        Returns if the word is in the trie.
        """

        def dfs(index, node) -> bool:
            if index == len(word):
                return node.isEnd

            ch = word[index]
            if ch == '.':
                for child in node.children.values():
                    if child is not None and dfs(index + 1, child):
                        return True
            else:
                if ch not in node.children:
                    return False
                child = node.children[ch]
                if child is not None and dfs(index + 1, child):
                    return True
            return False

        return dfs(0, self)


class WordDictionary:

    def __init__(self):
        self.trie_tree = Trie()


    def addWord(self, word: str) -> None:
        self.trie_tree.insert(word)


    def search(self, word: str) -> bool:
        return self.trie_tree.search(word)
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