LeetCode_前缀树_648.单词替换

小鱼儿 2023-10-07 21:26 13阅读 0赞

#### 目录 ####

*  1.题目
 *  2.思路
 *  3.代码实现（Java）

## 1.题目 ##

在英语中，我们有一个叫做 词根 (root) 的概念，可以词根后面添加其他一些词组成另一个较长的单词——我们称这个词为 继承词(successor)。例如，词根 an，跟随着单词 other(其他)，可以形成新的单词 another(另一个)。

现在，给定一个由许多词根组成的词典 dictionary 和一个用空格分隔单词形成的句子 sentence。你需要将句子中的所有继承词用词根替换掉。如果继承词有许多可以形成它的词根，则用最短的词根替换它。

你需要输出替换之后的句子。

**示例 1：**  
输入：dictionary = \[“cat”,“bat”,“rat”\], sentence = “the cattle was rattled by the battery”  
输出：“the cat was rat by the bat”

**示例 2：**  
输入：dictionary = \[“a”,“b”,“c”\], sentence = “aadsfasf absbs bbab cadsfafs”  
输出：“a a b c”

**提示：**  
1 <= dictionary.length <= 1000  
1 <= dictionary\[i\].length <= 100  
dictionary\[i\] 仅由小写字母组成。  
1 <= sentence.length <= 106  
sentence 仅由小写字母和空格组成。  
sentence 中单词的总量在范围 \[1, 1000\] 内。  
sentence 中每个单词的长度在范围 \[1, 1000\] 内。  
sentence 中单词之间由一个空格隔开。  
sentence 没有前导或尾随空格。

来源：力扣（LeetCode）  
链接：https://leetcode.cn/problems/replace-words

## 2.思路 ##

（1）排序 & 枚举  
① 对 dictionary 中的词根按照其长度进行升序**排序**，方便处理继承词有许多可以形成它的词根的情况；

② 以 " " 为分隔符将 sentence 进行拆分，并将拆分后得到的词保存到数组 words 中；

③ 遍历数组 words，对于当前词 word：

*  如果 dictionary 中有它的词根，那么将第一个搜索到的词根（也即长度最短的）+ " " 拼接到 res 中；
 *  如果 dictionary 中没有其词根，那么直接将 word + " " 拼接到 res 中；

④ 遍历结束后，直接返回 res.toString().trim() 即可。

> 由于本题 dictionary 中的词根数最多为 1000，所以搜索起来不会特别耗时，如果词根数非常大，那么可以将其保存到**哈希表**中，加快搜索过程。

（2）前缀树  
思路参考[本题官方题解][Link 1]。

用 dictionary 中所有词根构建一颗前缀树，并用特殊符号标记结尾。在搜索前缀树时，只需在前缀树上搜索出一条最短的前缀路径即可。

## 3.代码实现（Java） ##

//思路1————排序 & 枚举
    class Solution {
        
        public String replaceWords(List<String> dictionary, String sentence) {
        
            // 对 dictionary 中的词根按照其长度进行升序排序
            dictionary.sort(Comparator.comparingInt(String::length));
            // res 记录替换之后的句子
            StringBuilder res = new StringBuilder();
            //以 " " 为分隔符将 sentence 进行拆分
            String[] words = sentence.split(" ");
            //遍历 words
            for (String word : words) {
        
                // flag 标记当前词是否有词根存在于 dictionary 中，默认是 false，表示没有
                boolean flag = false;
                for (String root : dictionary) {
        
                    if (word.startsWith(root)) {
        
                        res.append(root).append(" ");
                        flag = true;
                        break;
                    }
                }
                if (!flag) {
        
                    res.append(word).append(" ");
                }
            }
            return res.toString().trim();
        }
    }

//思路2————前缀树
    class Solution {
        
        public String replaceWords(List<String> dictionary, String sentence) {
        
            Trie trie = new Trie();
            for (String word : dictionary) {
        
                Trie cur = trie;
                for (int i = 0; i < word.length(); i++) {
        
                    char c = word.charAt(i);
                    cur.children.putIfAbsent(c, new Trie());
                    cur = cur.children.get(c);
                }
                cur.children.put('#', new Trie());
            }
            String[] words = sentence.split(" ");
            for (int i = 0; i < words.length; i++) {
        
                words[i] = findRoot(words[i], trie);
            }
            return String.join(" ", words);
        }
    
        private String findRoot(String word, Trie trie) {
        
            StringBuilder root = new StringBuilder();
            Trie cur = trie;
            for (int i = 0; i < word.length(); i++) {
        
                char c = word.charAt(i);
                if (cur.children.containsKey('#')) {
        
                    return root.toString();
                }
                if (!cur.children.containsKey(c)) {
        
                    return word;
                }
                root.append(c);
                cur = cur.children.get(c);
            }
            return root.toString();
        }
    
        class Trie {
        
            Map<Character, Trie> children;
    
            public Trie() {
        
                children = new HashMap<Character, Trie>();
            }
        }
    }

[Link 1]: https://leetcode.cn/problems/replace-words/solution/dan-ci-ti-huan-by-leetcode-solution-pl6v/