题目

题目来源：力扣（LeetCode）

请你设计一个数据结构，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) 将 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 false 。word 中可能包含一些 ‘.’ ，每个 . 都可以表示任何一个字母。

示例：

输入：
[“WordDictionary”,”addWord”,”addWord”,”addWord”,”search”,”search”,”search”,”search”]
[[],[“bad”],[“dad”],[“mad”],[“pad”],[“bad”],[“.ad”],[“b..”]]
输出：
[null,null,null,null,false,true,true,true]

解释：
WordDictionary wordDictionary = new WordDictionary();
wordDictionary.addWord(“bad”);
wordDictionary.addWord(“dad”);
wordDictionary.addWord(“mad”);
wordDictionary.search(“pad”); // return False
wordDictionary.search(“bad”); // return True
wordDictionary.search(“.ad”); // return True
wordDictionary.search(“b..”); // return True

思路分析

根据题意，WordDictionary 类需要支持添加单词和搜索单词的操作，可以使用字典树实现。

对于添加单词，将单词添加到字典树中即可。

对于搜索单词，从字典树的根结点开始搜索。由于待搜索的单词可能包含点号，因此在搜索过程中需要考虑点号的处理。对于当前字符是字母和点号的情况，分别按照如下方式处理：

  • 如果当前字符是字母，则判断当前字符对应的子结点是否存在，如果子结点存在则移动到子结点，继续搜索下一个字符，如果子结点不存在则说明单词不存在，返回 false；

  • 如果当前字符是点号，由于点号可以表示任何字母，因此需要对当前结点的所有非空子结点继续搜索下一个字符。

重复上述步骤，直到返回 false 或搜索完给定单词的最后一个字符。

如果搜索完给定的单词的最后一个字符，则当搜索到的最后一个结点的isEnd 为 true 时，给定的单词存在。

特别地，当搜索到点号时，只要存在一个非空子结点可以搜索到给定的单词，即返回 true。

  1. // 字典树
  2. class TrieNode {
  3.   constructor() {
  4.     this.children = new Array(26).fill(0);
  5.     this.isEnd = false;
  6.   }
  7.   insert(word) {
  8.     let node = this;
  9.     for (let i = 0; i < word.length; i++) {
  10.       const ch = word[i];
  11.       // 计算当前字符的索引
  12.       const index = ch.charCodeAt() - 'a'.charCodeAt();
  14.       // 若索引位置还没有单词，则在此新建字典树
  15.       if (node.children[index] === 0) node.children[index] = new
  16.         TrieNode();
  17.       node = node.children[index];
  18.     }
  19.     // 结尾标记单词结束了
  20.     node.isEnd = true;
  21.   }
  22.   getChildren() {
  23.     return this.children;
  24.   }
  25.   isEnd() {
  26.     return this.isEnd;
  27.   }
  28. }
  30. class WordDictionary {
  31.   constructor() {
  32.     this.trieRoot = new TrieNode();
  33.   }
  34.   addWord(word) {
  35.     this.trieRoot.insert(word);
  36.   }
  37.   search(word) {
  38.     const dfs = (index, node) => {
  39.       // 若索引长度等于单词数，说明遍历完了，返回isEnd
  40.       if (index === word.length) return node.isEnd;
  41.       const ch = word[index];
  42.       if (ch !== '.') {
  43.         // 当前字符是字母，必须保证一致
  44.         const child = node.children[ch.charCodeAt() - 'a'.charCodeAt()];
  45.         if (child && dfs(index + 1, child)) return true;
  46.       } else {
  47.         // 当前字符是点，点可以代表任何字符
  48.         // 只要有一个子节点是true即可
  49.         for (const child of node.children) {
  50.           if (child && dfs(index + 1, child)) return true;
  51.         }
  52.       }
  53.       // 字符不存在，返回false
  54.       return false;
  55.     };
  56.     return dfs(0, this.trieRoot);
  57.   }
  58. }
  60. /**
  61.  * Your WordDictionary object will be instantiated and called as such:
  62.  * var obj = new WordDictionary()
  63.  * obj.addWord(word)
  64.  * var param_2 = obj.search(word)
  65.  */