Trie структура података у C/C++
Trie, такође познато као префиксна стабла, представља ефикасну структуру података која се користи за складиштење струна и њихово брзо претраживање. Она се гради као стабло где сваки чвор представља једно слово и води до другог чвора који представља следеће слово у речи. Ово омогућава ефикасно претраживање, јер комплексанст претраживања зависи од дужине претраживане речи, а не од величине читаве колекције.
Особине Trie структуре података
* Компактна: Trie структура је компактна, јер дели префиксе заједничких речи.
* Ефикасно претраживање: Претраживање у Trie структури је веома ефикасно, јер следи путању слова у речи и прекида претрагу ако не нађе префикс.
* Убацивање и брисање: Убацивање и брисање елемената у Trie структуру је такође ефикасно, слично претраживању.
* Предлог: Trie структура се може користити за предлоге речи, јер пружа брзо претраживање почетка речи.
Имплементација Trie структуре у C/C++
C++ Имплементација:
cpp
struct TrieNode {
bool isWord;
unordered_map<char, TrieNode*> children;
};
class Trie {
public:
Trie() { root = new TrieNode(); }
void insert(const string& word) {
TrieNode* curr = root;
for (char c : word) {
if (curr->children.find(c) == curr->children.end()) {
curr->children[c] = new TrieNode();
}
curr = curr->children[c];
}
curr->isWord = true;
}
bool search(const string& word) {
TrieNode* curr = root;
for (char c : word) {
if (curr->children.find(c) == curr->children.end()) {
return false;
}
curr = curr->children[c];
}
return curr->isWord;
}
private:
TrieNode* root;
};
C Имплементација:
c
typedef struct TrieNode {
bool isWord;
struct TrieNode* children[26];
} TrieNode;
TrieNode* createNode() {
TrieNode node = (TrieNode)malloc(sizeof(TrieNode));
node->isWord = false;
for (int i = 0; i < 26; i++) {
node->children[i] = NULL;
}
return node;
}
void insert(TrieNode root, const char word) {
TrieNode* curr = root;
for (int i = 0; word[i] != '\0'; i++) {
int index = word[i] - 'a';
if (!curr->children[index]) {
curr->children[index] = createNode();
}
curr = curr->children[index];
}
curr->isWord = true;
}
bool search(TrieNode root, const char word) {
TrieNode* curr = root;
for (int i = 0; word[i] != '\0'; i++) {
int index = word[i] - 'a';
if (!curr->children[index]) {
return false;
}
curr = curr->children[index];
}
return curr->isWord;
}
Примена Trie структуре података
Trie структура има бројне примене у различитим областима, укључујући:
* Претрага аутоматског допуњавања: Trie се може користити за пружање предлога за речи приликом куцања.
* Претрага по префиксима: Trie омогућава ефикасну претрагу речи по префиксима, што је корисно за филтрирање резултата.
* Сажимање текста: Trie може да се користи за сажимање текста идентификовањем понављајућих подречи.
* Провера правописа: Trie се користи у провери правописа за идентификацију речи које нису у речнику.
* Декодирање Хафмановог кода: Trie се може користити за ефикасно декодирање Хафмановог кода.
Закључак
Trie структура података представља моћну технику за складиштење и претраживање струна. Њена компактна природа, ефикасно претраживање и разноврсне примене чине је неопходном компонентом у многим практичним апликацијама. Разумевање Trie структуре је од суштинског значаја за било кога ко ради са алгоритмима за обраду текста и података.
Често постављана питања (ФАК)
1. Шта је Trie структура података?
Trie је структура података у облику стабла која се користи за ефикасно складиштење и претраживање струна.
2. Како Trie структура помаже у претраживању?
Trie структура омогућава ефикасно претраживање речи по префиксима, што је корисно за филтрирање резултата и пружање аутоматског допуњавања.
3. Које је време извршавања претраге у Trie структури?
Време извршавања претраге у Trie структури је О(|word|), где је |word| дужина претраживане речи.
4. Шта значи „isWord“ у Trie чвору?
„isWord“ је заставица која означава да ли је чвор крај валидне речи.
5. Како се Trie структура користи за предлог речи?
Trie структура се може користити за предлог речи које почињу одређеним префиксом тако што се следе путање које одговарају том префиксу.
6. Шта је „Trie хођење“?
Trie хођење је техника коју се користи за итерацију преко свих елемената у Trie структури.
7. Како се Trie структура може користити за сажимање текста?
Trie структура може да се користи за идентификацију понављајућих подречи у тексту, што се може користити за сажимање текста уклоњањем дупликате.
8. Које су алтернативе Trie структури података?
Алтернативе Trie структури укључују хеш мапе, окупљање и бинарно претраживање.
9. Да ли Trie структура подржава претрагу по следећим речима?
Да, Trie структура подржава претрагу по следећим речима тако што се проверава постојање путање која одговара свим следећим словима у речи.
10. Како се Trie структура може користити за декодирање Хафмановог кода?
Trie структура се може користити за ефикасно декодирање Хафмановог кода пратећи путање у структури која одговарају преузетим битовима из кодованог тока података.