我正在使用Trie数据结构,并试图找到。
有一个类似的 岗位 但没有提供代码。上述帖子中提出的可能的解决方案,我无法正确实现。
为每一个Trie节点添加一个计数器 当节点被使用时,将其值递增 然后扫描节点,检查最频繁的前缀在哪里。
我能够计算每个节点的使用量,但我不知道如何检查哪个前缀是最频繁的,然后如何从节点中建立这个前缀。问题是 我如何根据计数器找到长度为n(或>=n)的最频繁的前缀,以及如何打印这样一个前缀?
我的Trie有成千上万的单词,但为了演示目的,我们可以坚持使用一组单词。
Trie t = new Trie();
t.insert("test");
t.insert("testify");
t.insert("television");
t.insert("car");
t.insert("cat");
t.insert("cabin");
t.insert("cab");
findMostFrequentPrefix(t.getRoot(), 2);
// expected output for provided data set:
// 1) returns "ca" for exact length of 2 // "ca" appears 4 times and "te" appears 3 times
// 2) (not exactly sure about this) returns "ca" (appears 4 times, the second most frequent "cab" appears only 2 times) for length 2 or more, however if there was an additional most frequent prefix e.g. "cad" (5 times appearance), the function should return this one, instead of "ca"
Trie的代码, Trie节点:
public class TrieNode {
TrieNode[] children;
boolean isEnd;
char value;
int counter;
public TrieNode() {
this.children = new TrieNode[26];
}
public TrieNode getNode(char ch) {
if (this.children.length == 0) {
return null;
}
for (TrieNode child : this.children) {
if (child != null)
if (child.value == ch)
return child;
}
return null;
}
public TrieNode[] getChildren() {
return children;
}
public char getValue() {
return value;
}
}
public class Trie {
private TrieNode root;
public Trie() {
root = new TrieNode();
}
public TrieNode getRoot() {
return this.root;
}
// Inserts a word into the trie.
public void insert(String word) {
TrieNode p = root;
for (int i = 0; i < word.length(); i++) {
char c = word.charAt(i);
int index = c - 'a';
// p.counter++ incrementing the value which later will be used to examine the frequency
if (p.children[index] == null) {
TrieNode temp = new TrieNode();
p.children[index] = temp;
p.children[index].value = c;
p.counter++;
System.out.println("Counter: " + p.counter + " - for " + p.value);
p = temp;
} else {
p.counter++;
System.out.println("Counter: " + p.counter + " - for " + p.value);
p = p.children[index];
}
}
p.isEnd = true;
}
// Returns if the word is in the trie.
public boolean search(String word) {
TrieNode p = searchNode(word);
if (p == null) {
return false;
} else {
if (p.isEnd)
return true;
}
return false;
}
// Returns if there is any word in the trie
// that starts with the given prefix.
public boolean startsWith(String prefix) {
TrieNode p = searchNode(prefix);
if (p == null) {
return false;
} else {
return true;
}
}
public TrieNode searchNode(String s) {
TrieNode p = root;
for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
char c = s.charAt(i);
int index = c - 'a';
if (p.children[index] != null) {
p = p.children[index];
} else {
return null;
}
}
if (p == root)
return null;
return p;
}
}
遍历Trie并找到长度为n的前缀的方法(应该有一个额外的函数来找到长度为>=n的前缀)。
public static void findMostFrequentPrefix(TrieNode current, int n) {
for (TrieNode temp : current.children) {
if(temp != null) {
// logic to examine which counter value is the greatest
// and then (maybe?) follow the idea until the length of n of prefix is reached
System.out.println(temp.value);
findMostFrequentPrefix(temp, n);
}
}
}
更新:对第二种情况(>=n)有了更清晰的解释。
假设我们有一组数据。
test
testi
testif
testify
如果我想找到最常见的前缀,长度为 n = 2
我可以调用第一个答案中提供的函数。findMostFrequentPrefix(t.getRoot(), 2);
- 它将返回 te
.
然而在第二种情况下,我想找到最常见的前缀,其长度可以大于或等于n。(>= n)
. 利用上面提供的数据,如果我调用一个新函数 findMostFrequentPrefixGreaterEqual(t.getRoot(), 1);
那么最频繁的前缀可以是。
1. n = 1 - "t" - max frequency = 4
2. n = 2 - "te" - max frequency = 4
3. n = 3 - "tes" - max frequency = 4
4. n = 4 - "test - max frequency = 4
这意味着频率是相同的。该函数可以表示有相同的频率,但返回长度最大的前缀,在这种情况下,它将是。test
.
首先,我认为你的代码中存在一个小而重要的bug,在跟踪每一个 TrieNode
. 如果你检查 counter
的TrieNode。b
在 cab
你会看到它是1,而它应该是2,for。
cab
cabin
你需要记录一个词中最后一个字符的节点的使用情况 通过更新你的结尾处的代码 insert
的方法。
p.counter++;
p.isEnd = true;
有了这个更新,你就可以得到最频繁的前缀(可能不止一个),就像这样。
public static int findMostFrequentPrefix(TrieNode current, int n, int max, char[] curr, int depth,
List<Prefix> result)
{
if (n == 0)
{
if (current.counter >= max)
{
if (current.counter > max)
{
result.clear();
max = current.counter;
}
result.add(new Prefix(max, String.valueOf(curr)));
}
return max;
}
for (TrieNode child : current.children)
{
if (child != null)
{
curr[depth] = child.value;
max = Math.max(max, findMostFrequentPrefix(child, n - 1, max, curr, depth + 1, result));
}
}
return max;
}
用一个小的 PrefIx
助手类。
static class Prefix
{
int freq;
String value;
public Prefix(int freq, String value)
{
this.freq = freq;
this.value = value;
}
}
测试:
int len = 3;
List<Prefix> result = new ArrayList<>();
int max = findMostFrequentPrefix(t.getRoot(), len, 0, new char[len], 0, result);
System.out.format("max frequency: %d%n", max);
for(Prefix p : result)
System.out.println(p.value);
Output:
max frequency: 2
cab
tes
这是实现你的第二个方法的一个尝试。findMostFrequentPrefixGreaterEqual
. 你必须测试并确认它在所有情况下都能返回预期的结果。
public static int findMostFrequentPrefixGreaterEqual(TrieNode current, int n, int max, char[] curr, int depth,
List<Prefix> result)
{
if (n <= 0)
{
if (current.counter >= max)
{
result.clear();
max = current.counter;
result.add(new Prefix(max, String.valueOf(curr, 0, depth)));
}
else
{
return max;
}
}
for (TrieNode child : current.children)
{
if (child != null)
{
curr[depth] = child.value;
max = Math.max(max, findMostFrequentPrefixGreaterEqual(child, n - 1, max, curr, depth + 1, result));
}
}
return max;
}
测试。
t.insert("test");
t.insert("testi");
t.insert("testif");
t.insert("testify");
int len = 2;
int maxLen = 7;
List<Prefix> result = new ArrayList<>();
int max = findMostFrequentPrefixGreaterEqual(t.getRoot(), len, 0, new char[maxLen], 0, result);
System.out.format("max frequency: %d%n", max);
for(Prefix p : result)
System.out.println(p.value);
请注意,我们现在必须要知道 Trie
为了在 char
阵列。
输出。
max frequency: 4
test