前缀树（Trie树）

前缀树是一种用于快速检索的多叉树结构，利用字符串的公共前缀来降低查询时间，核心思想是空间换时间，经常被搜索引擎用于文本词频统计。

优点：最大限度地减少无谓的字符串比较，查询效率高；

缺点：内存消耗较大；

特性：

（1）不同字符串的相同前缀只保存一份；

（2）结点不存放数据，数据存储在树的边上，结点存放字符经过的次数和结束的次数；

例如：给出一组单词，adv, air, ait, cat

前缀树的类定义

我们需要储存每个结点的pass和end值，再准备一个长度为26的指针数组来储存字符信息。至于字符信息怎么表示，我们需要储存的任意字符-'a’就能映射到数组中的对应位置上，例如我们要储存a，那么a-a=0，所以我们就专门在0位置储存字符a，依次类推。。。

直接上代码，头文件"TrieTree.h"

#pragma once
#include <string>
#include <stack>
using namespace std;struct _Node{int pass;int end;_Node* next[26];_Node(){pass = 0;end = 0;for (int i = 0; i < 26; i++){next[i] = NULL;}}
};class TrieTree
{
public:~TrieTree();TrieTree();//插入字符串void add(string str);//查询包含该前缀的字符串数量int preNum(string str);//查询字符串次数int searchNum(string str);//删除字符串void erase(string str);private:_Node* root;
};

cpp文件"TrieTree.cpp"

#include "stdafx.h"
#include "TrieTree.h"TrieTree::TrieTree()
{root = new _Node();
}TrieTree::~TrieTree()
{
}void TrieTree::add(string str)
{if (str.empty())return;root->pass++;int path = 0;_Node* cur = root;for (int i = 0; i < str.length(); i++){path = str[i] - 'a';if (!cur->next[path])cur->next[path] = new _Node();cur = cur->next[path];cur->pass++;}cur->end++;
}int TrieTree::preNum(string str)
{if (str.empty())return -1;int path = 0;_Node* cur = root;for (int i = 0; i < str.length(); i++){path = str[i] - 'a';if (cur->next[path] == NULL)return 0;cur = cur->next[path];}return cur->pass;
}int TrieTree::searchNum(string str)
{if (str.empty())return -1;int path = 0;_Node* cur = root;for (int i = 0; i < str.length(); i++){path = str[i] - 'a';if (cur->next[path] == NULL)return 0;cur = cur->next[path];}return cur->end;
}void TrieTree::erase(string str)
{if (str.length() || searchNum(str) == 0)return;int path = 0;_Node* cur = root;cur->pass--;for (int i = 0; i < str.length(); i++){path = str[i] - 'a';if (--cur->next[path]->pass == 0){_Node* eNode = cur->next[path];stack<_Node*> est;est.push(eNode);while (!est.empty()){_Node* now = est.top();est.pop();for (int i = 0; i < 26; i++){if (now->next[i] != NULL){est.push(now->next[i]);}}delete now;}}cur = cur->next[path];}cur->end--;
}

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