LeetCode 208題：實現前綴樹

題目

實現前綴樹的插入、搜索以及startwith函數。
例子：

Trie trie = new Trie();  // 構建前綴樹

trie.insert("apple");
trie.search("apple");   // returns true
trie.search("app");     // returns false
trie.startsWith("app"); // returns true
trie.insert("app");   
trie.search("app");     // returns true

什麼是前綴樹

基本資料

參考資料：大白話講解前綴樹
概念：Trie樹，即字典樹，又稱單詞查找樹或鍵樹，是一種樹形結構，是一種哈希樹的變種。典型應用是用於統計和排序大量的字符串（但不僅限於字符串），所以經常被搜索引擎系統用於文本詞頻統計。它的優點是：最大限度地減少無謂的字符串比較，查詢效率比哈希表高。（其實就是想說他使用了哈希的思想）

我的理解

要理解什麼是前綴樹，請看下面這張圖。從根節點出發，每條邊代表一個字母，同時每個節點記錄這個節點是否是一個字符串的結尾。

那麼，每一個字符串，都是從根節點開始的，到某一個紅色節點結束。前綴樹就是這麼簡單的一棵樹！

使用Python實現前綴樹

我們首先定義節點的格式：

class Node:
    def __init__(self):
        self.isWord = False
        self.next = dict()

每個節點利用isWord記錄是否是一個字符串的結尾；然後用字典記錄該節點對應的邊代表的字符串。
完整的代碼如下：

class Node:
    def __init__(self):
        self.isWord = False
        self.next = dict()

class Trie:

    def __init__(self):
        """
        Initialize your data structure here.
        """
        self.root = Node()
        

    def insert(self, word: str) -> None:
        """
        Inserts a word into the trie.
        """
        n = self.root
        for c in word:
            if c not in n.next:
                n.next[c] = Node()
            n = n.next[c]
        n.isWord = True
        

    def search(self, word: str) -> bool:
        """
        Returns if the word is in the trie.
        """
        res = False
        n = self.root
        for c in word:
            if c not in n.next:
                break
            n = n.next[c]
        else:
            if n.isWord:
                res = True
        
        return res
        

    def startsWith(self, prefix: str) -> bool:
        """
        Returns if there is any word in the trie that starts with the given prefix.
        """
        n = self.root
        for c in prefix:
            if c not in n.next:
                return False
            n = n.next[c]
           
        return True


# Your Trie object will be instantiated and called as such:
# obj = Trie()
# obj.insert(word)
# param_2 = obj.search(word)
# param_3 = obj.startsWith(prefix)

我將我寫的LeetCode代碼都記錄在了GitHub，歡迎大家去逛逛