Python Trie 实现 - 递归地将元素插入到 trie 中答案

【问题标题】：Python Trie implementation - Inserting elements into a trie recursivelyPython Trie 实现 - 递归地将元素插入到 trie 中
【发布时间】：2023-02-02 10:04:15
【问题描述】：

我已经使用 Python 中存储单词的列表实现了一个特里树。

我正在尝试编写一个函数，以递归方式将单词插入到 trie 中。

这是我的特里类和函数insert()：

class trie :
    def __init__(self, char):
        self.char = char
        self.children = []
    def __repr__ (self):
        return "%s %s" %(self.char, self.children)
    def __str__ (self):
        return "[%s %s]" %(self.char, self.children)

def rest(lst) : 
    return lst.children[-1]

def insert(root, word) :
    if len(word) == 0 :
        return "FIN"
    elif root.char == word[0] :
        return insert(rest(root), word[1:])
    elif root.char != word[0] :
        root.children.append(trie(word[0]))
    return insert(rest(root), word[1:])

问题是 insert() 函数没有将单词插入到正确的子项中。例如：

t = trie("#") # root
insert(t, "cat")
insert(t, "#card")
insert(t, "#dog")
print(t)

函数 insert() 返回树 [c [a [t [r [d []]]], d [o [g []]]]]，但树应该是 [c [a [t []], [r [d []]]], [d [o [g []]]]]。更具体地说，字符“r”和“d”应该在“a”的孩子中。

【问题讨论】：

为儿童集合使用字典会更合适。现在您将不得不在孩子中搜索匹配的字符，这确实会破坏 Trie 可以提供的性能。

标签： python python-3.x recursion trie

【解决方案1】：

如果你找到root.char == word[0]，你必须选择正确的下一个孩子，而不是最后一个孩子。因此 rest 函数仅在您创建新的 trie 时有效，但在其他情况下您需要检查所有子项的 char 属性。

下面是一个例子。我迭代地写了它，因为我认为它有点简单：

def insert(root, word):
    cur_root = root
    for ch in word:
        # Check all children to find the one which has the right char attr
        for child in cur_root.children:
            if child.char == ch:
                cur_root = child
                break
        else:
            # Not broken out of the loop, so no child was found with same char
            cur_root.children.append(trie(ch))
            cur_root = rest(cur_root)

【讨论】：

【解决方案2】：

您的实施存在一些问题：

它总是在祖父母的最后一个孩子下面添加新节点
Trie 应该可以快速访问对应于给定字符的子项。所以它应该是字典而不是列表。或者，如果字符集有限（例如从“a”到“z”），您可以将字母（使用其 ASCII 代码？）映射到列表指数.但是您应该避免迭代列表的需要。
Trie 节点不应需要 char 属性。你真的需要早一步那个角色，在你选择那个节点。这就是字典的作用：先按字符选择，然后得到对应的节点。

这是仅使用 dict 的实现：

def insert(root, word):
    if not word:
        root["FIN"] = True
    else:
        ch, *word = word
        if ch not in root:
            root[ch] = {} # Create child
        insert(root[ch], word)

def has(root, word):
    if not word:
        return "FIN" in root
    ch, *word = word
    return ch in root and has(root[ch], word)

t = {} # root
insert(t, "cat")
insert(t, "card")
insert(t, "dog")
print(t)  # {'c': {'a': {'t': {'FIN': True}, 'r': {'d': {'FIN': True}}}}, 'd': {'o': {'g': {'FIN': True}}}}

print(has(t, "ca"))  # False
print(has(t, "car"))  # False
print(has(t, "cat"))  # True

【讨论】：

【解决方案3】：

class TrieNode:
    def __init__(self):
        # each key is a TrieNode
        self.keys = {}
        self.end = False
class Trie:
    def __init__(self):
        self.root = TrieNode()
    // I update the node and pass it to the next call
    def insert(self, word: str, node=None) -> None:
        if node == None:
            node = self.root
        # when you inserted the last char, mark it as end t
        if word == "":
            node.end = True
            return
        elif word[0] not in node.keys:
            node.keys[word[0]] = TrieNode()
            self.insert(word[1:], node.keys[word[0]])
        # that means key exists
        else:
            self.insert(word[1:], node.keys[word[0]])

【讨论】：