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javascript 前綴樹

錢良釵1年前7瀏覽0評論

JavaScript 前綴樹是一種數據結構,它可以高效地實現字符串的模糊匹配,而不需要使用傳統的暴力匹配方式。前綴樹是一種基于 Trie 樹的數據結構。它不僅適用于模糊匹配,還可以用于字典樹、單詞自動補全等方面。

舉個例子,假如我們有一個字符串數組:

const words = ['javascript', 'java', 'python', 'ruby'];

現在,我們需要在這個數組中查找所有以 ‘jav’ 開頭的單詞。傳統的方式是使用 for 循環遍歷數組,然后對每個單詞通過 substr 方法截取相應長度的字符串,再把它和 ‘jav’ 進行比較。這種方式的時間復雜度為 O(n),如果數組很大,效率會非常低。

使用前綴樹的話,我們可以把所有字符串插入到樹中。它的結構會如下圖所示:

root
/   \
j     p
/   \    \
a     a    y
/  \     \
v    v     t

現在,我們只需要在樹中查找 ‘jav’ 節點,并遍歷它的子節點,就能非常快速地找到所有以 ‘jav’ 開頭的單詞。

下面是一個簡單的實現:

class TrieNode {
constructor() {
this.children = new Map();
this.isEnd = false;
}
}
class Trie {
constructor() {
this.root = new TrieNode();
}
insert(word) {
let node = this.root;
for (let c of word) {
if (!node.children.has(c)) {
node.children.set(c, new TrieNode());
}
node = node.children.get(c);
}
node.isEnd = true;
}
search(word) {
let node = this.root;
for (let c of word) {
if (!node.children.has(c)) {
return false;
}
node = node.children.get(c);
}
return node.isEnd;
}
startsWith(prefix) {
let node = this.root;
for (let c of prefix) {
if (!node.children.has(c)) {
return false;
}
node = node.children.get(c);
}
return true;
}
}
const trie = new Trie();
for (let word of words) {
trie.insert(word);
}
console.log(trie.startsWith('jav'));

在這個實現中,TrieNode 表示 Trie 樹中的一個節點。它包含了當前節點的子節點和一個 isEnd 標記,用于標識某個節點是否是某個單詞的結尾。Trie 類包含了 Trie 樹的整個數據結構,包括插入、查找某個單詞和查找某個前綴等方法。

總的來說,JavaScript 前綴樹是一種非常高效的數據結構,可以用于字符串模糊匹配、單詞自動補全等方面。由于它的特殊結構,它能夠在非常快的時間內完成模糊匹配操作,而不需要使用傳統方式的暴力匹配方式。使用它能夠大大提高代碼效率。