hiho一下 第二周&第四周：从Trie树到Trie图

hihocoder #1014 题目地址：http://hihocoder.com/problemset/problem/1014

hihocoder #1036 题目地址: http://hihocoder.com/problemset/problem/1036
trie图其实就是trie树+KMP

#1014trie树

#include<stdio.h>
#include <algorithm>
#include <cstring>
#include <string.h>
#include <iostream>
#include <list>
#include <map>
#include <set>
#include <stack>
#include <string>
#include <utility>
#include <vector>
#include <cstdio>
#include <cmath>

using namespace std;

typedef struct Trie_node
{
int count;                    // 统计单词前缀出现的次数
struct Trie_node* next[26];   // 指向各个子树的指针
bool exist;                   // 标记该结点处是否构成单词
}TrieNode , *Trie;

Trie createTrieNode()
{
TrieNode* node = (TrieNode *)malloc(sizeof(TrieNode));
node->count = 0;
node->exist = false;
memset(node->next , 0 , sizeof(node->next));    // 初始化为空指针
return node;
}

void Trie_insert(Trie root, char* word)
{
Trie node = root;
char *p = word;
int id;
while( *p )
{
id = *p - 'a';
if(node->next[id] == NULL)
{
node->next[id] = createTrieNode();
}
node = node->next[id];
++p;
node->count += 1;      // 包括统计每个单词出现的次数
}
node->exist = true;        // 可以构成一个单词
}

int Trie_search(Trie root, char* word)
{
Trie node = root;
char *p = word;
int id;
while( *p )
{
id = *p - 'a';
node = node->next[id];
++p;
if(node == NULL)
return 0;
}
return node->count;
}

int main()
{
Trie root = createTrieNode();     // 字典树的根节点
char str[12] ;
bool flag = false;
int n ,m ;
scanf ("%d", &n);
for( int i =0 ; i < n ; i++)
{
scanf ("%s", str);
Trie_insert(root , str);
}
scanf ("%d", &m);
for( int i =0 ; i < m ; i++)
{
scanf ("%s", str);
printf("%d\n",Trie_search(root , str));
}
return 0;
}

#1036trie图

其实就是trie树+KMP

数据结构与trie树一样，加了一个prev指针，作用类似于KMP的失配函数next[]

Trie_insert函数不变

添加一个构造prev的函数Trie_build()。

prev指针的作用：在匹配失败时跳转到具有公共前缀的字符继续匹配，类似于KMP的失配函数next[]。

利用bfs构造prev指针。

指针prev指向与字符p相同的结点，如果没有与p前缀相同的节点，则指向root

根节点的前缀是根节点

最后字符匹配的Trie_search()函数类似于KMP的过程，在当前字符匹配失败时，利用prev指针跳转到具有最长公共前后缀的字符继续匹配。

#include<stdio.h>
#include <algorithm>
#include <cstring>
#include <string.h>
#include <iostream>
#include <list>
#include <map>
#include <set>
#include <stack>
#include <string>
#include <utility>
#include <queue>
#include <vector>
#include <cstdio>
#include <cmath>

using namespace std;

typedef struct Trie_node
{
int count;                    // 统计单词前缀出现的次数
struct Trie_node* next[26];
bool exist;                   // 标记该结点处是否构成单词
struct Trie_node* prev; //前缀节点
}TrieNode , *Trie;

Trie createTrieNode()
{
TrieNode* node = (TrieNode *)malloc(sizeof(TrieNode));
node->prev=NULL;
node->count = 0;
node->exist = false;
memset(node->next , 0 , sizeof(node->next));
return node;
}

void Trie_insert(Trie root, char* word)
{
Trie node = root;
char *p = word;
int id;
while( *p )
{
id = *p - 'a';
if(node->next[id] == NULL)
{
node->next[id] = createTrieNode();
}
node = node->next[id];
++p;
node->count += 1;      // 统计每个单词出现的次数
}
node->exist = true;        // 单词结束的地方标记
}

void Trie_build(Trie root)        //Trie树和Tie图的区别就在于此，类似于KMP构造失配函数的一个过程
{
queue<Trie> Q;    //利用bfs构造prev指针，队列实现BFS
Trie node=root;
for(int i=0;i<26;i++)//根节点的子节点的rev都是根节点，根节点的prev也是根节点
{
if(node->next[i]!=NULL)
{
node->next[i]->prev=root;
Q.push(node->next[i]);
}
}
while(!Q.empty())
{
node=Q.front();
Q.pop();
for(int i=0; i<26; i++)
{
Trie p=node->next[i];
if(p!=NULL&&p->exist==false) //若此处能构成单词则不用处理prev
{
Trie prev=node->prev; //上一个结点的前缀节点
while(prev)
{
if(prev->next[i]!=NULL)
{
p->prev=prev->next[i]; //prev指向与字符p相同的结点
if(p->prev->exist==true)
p->exist=true;
break;
}
else
prev=prev->prev;
}

if(p->prev==NULL)//如果没有与p前缀相同的节点，则指向root
p->prev=root;
Q.push(p);
}
}
}
}

bool Trie_search(Trie root, char* word)
{
Trie node = root;
char *p = word;
int id;
while( *p )
{
id = *p - 'a';
while(true)
{
if(node->next[id]!=NULL) //匹配成功
{
node = node->next[id];
if(node->exist)
return true;
break;
}
else node=node->prev;   //类似KMP的失配过程，在当前字符匹配失败时，跳转到具有最长公共前后缀的字符继续匹配
if(node==root||node==NULL){
node=root;
break;
}
}
p++;
}
return false;
}

char str[1000005] ;
int main()
{
Trie root = createTrieNode();     // 初始化字典树的根节点
bool flag = false;
int n ;
scanf ("%d", &n);
for( int i =0 ; i < n ; i++)
{
scanf ("%s", str);
Trie_insert(root , str);
}
Trie_build(root);
scanf ("%s", str);
if(Trie_search(root , str))  printf("YES\n");
else printf("NO\n");
return 0;
}