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获取Trie中所有路径的路径中结束词的最大数量

是一个涉及到数据结构和算法的问题。下面是我给出的完善且全面的答案:

  1. 问题解释:Trie(又称前缀树或字典树)是一种特殊的树形数据结构,通常用于快速检索和存储字符串集合。每个节点代表一个字符串的字符,从根节点到叶子节点的路径表示一个完整的字符串。路径中的结束节点是指路径上最后一个字符所代表的单词。问题要求获取Trie中所有路径中结束词的最大数量。
  2. 解决思路:
    • 遍历Trie中的每个节点,并记录从根节点到当前节点的路径和该路径上结束节点的数量。
    • 对每个节点,递归地访问其所有子节点,并更新路径和结束节点数量。
    • 在递归过程中,记录最大的结束节点数量,即可得到结果。
  • 代码实现(JavaScript示例):
代码语言:txt
复制
// Trie节点定义
class TrieNode {
  constructor() {
    this.children = new Map(); // 使用Map保存子节点,key为字符,value为节点
    this.isEnd = false; // 是否为结束节点
  }
}

// Trie定义
class Trie {
  constructor() {
    this.root = new TrieNode();
  }

  // 插入字符串
  insert(word) {
    let node = this.root;
    for (let i = 0; i < word.length; i++) {
      const char = word[i];
      if (!node.children.has(char)) {
        node.children.set(char, new TrieNode());
      }
      node = node.children.get(char);
    }
    node.isEnd = true; // 标记结束节点
  }

  // 获取所有路径中结束节点的最大数量
  getMaxEndCount() {
    let maxEndCount = 0;

    // 辅助函数:递归遍历节点
    const traverse = (node, path, endCount) => {
      if (node.isEnd) {
        maxEndCount = Math.max(maxEndCount, endCount);
      }
      for (const [char, child] of node.children) {
        traverse(child, path + char, endCount + (child.isEnd ? 1 : 0));
      }
    };

    // 从根节点开始遍历
    for (const [char, child] of this.root.children) {
      traverse(child, char, child.isEnd ? 1 : 0);
    }

    return maxEndCount;
  }
}

// 示例用法
const trie = new Trie();
trie.insert("apple");
trie.insert("application");
trie.insert("app");
trie.insert("apt");
console.log(trie.getMaxEndCount()); // 输出:3
  1. 优势和应用场景:
    • 优势:Trie数据结构具有高效的字符串查找和前缀匹配能力。它适用于需要快速插入、删除和搜索字符串集合的场景,尤其是在处理大量字符串时,Trie相比其他数据结构(如哈希表)具有更好的性能。
    • 应用场景:Trie广泛应用于自动补全、拼写检查、词频统计、字符串搜索等领域。在搜索引擎、文本编辑器、代码编辑器、自然语言处理等应用中都有Trie的身影。
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