PHP字典树(Trie树)定义与实现方法示例

Z时代
2024-01-10
分类：IT

本文实例讲述了PHP字典树(Trie树)定义与实现方法。分享给大家供大家参考，具体如下：

Trie树的概念（百度的解释）：字典树又称单词查找树，Trie树，是一种树形结构，是一种哈希树的变种。典型应用是用于统计，排序和保存大量的字符串（但不仅限于字符串），所以经常被搜索引擎系统用于文本词频统计。它的优点是：利用字符串的公共前缀来减少查询时间，最大限度地减少无谓的字符串比较，查询效率比哈希树高。

我的理解是用来做字符串搜索的，每个节点只包含一个字符，比如录入单词"world"，则树的结构是：

这时再录入单词"worab"，则树的结构为：

所以每个节点必须还要一个字段is_end标识是否为结束单词。比如用户输入wor，搜索所有wor开头的单词，假设现在有一个单词就是wor，从"w"开始检索，当检索到"r"的时候需要判断"r"节点的is_end为true，则把wor加入到结果列表，然后继续往下面检索。

PHP实现代码：


<?php
class Node{
  public $value;         // 节点值
  public $is_end = false;    // 是否为结束--是否为某个单词的结束节点
  public $childNode = array();  // 子节点
  /* 添加孩子节点--注意：可以不为引用函数，因为PHP对象赋值本身就是引用赋值 */
  public function &addChildNode($value, $is_end = false){
    $node = $this->searchChildNode($value);
    if(empty($node)){
      // 不存在节点，添加为子节点
      $node = new Node();
      $node->value = $value;
      $this->childNode[] = $node;
    }
    $node->is_end = $is_end;
    return $node;
  }
  /* 查询子节点 */
  public function searchChildNode($value){
    foreach ($this->childNode as $k => $v) {
      if($v->value == $value){
        // 存在节点，返回该节点
        return $this->childNode[$k];
      }
    }
    return false;
  }
}
/* 添加字符串 */
function addString(&$head, $str){
  $node = null;
  for ($i=0; $i < strlen($str); $i++) {
    if($str[$i] != ' '){
      $is_end = $i != (strlen($str) - 1) ? false : true;
      if($i == 0){
        $node = $head->addChildNode($str[$i], $is_end);
      }else{
        $node = $node->addChildNode($str[$i], $is_end);
      }
    }
  }
}
/* 获取所有字符串--递归 */
function getChildString($node, $str_array = array(), $str = ''){
  if($node->is_end == true){
    $str_array[] = $str;
  }
  if(empty($node->childNode)){
    return $str_array;
  }else{
    foreach ($node->childNode as $k => $v) {
      $str_array = getChildString($v, $str_array, $str . $v->value);
    }
    return $str_array;
  }
}
/* 搜索 */
function searchString($node, $str){
  for ($i=0; $i < strlen($str); $i++) {
    if($str[$i] != ' '){
      $node = $node->searchChildNode($str[$i]);
      // print_r($node);
      if(empty($node)){
        // 不存在返回空
        return false;
      }
    }
  }
  return getChildString($node);
}
/* 调用测试开始 */
$head = new Node;  // 树的head
// 添加单词
addString($head, 'hewol');
addString($head, 'hemy');
addString($head, 'heml');
addString($head, 'you');
addString($head, 'yo');
// 获取所有单词
$str_array = getChildString($head);
// 搜索
$search_array = searchString($head, 'hem');
// 循环打印所有搜索结果
foreach ($search_array as $key => $value) {
  echo 'hem' . $value . '<br>'; // 输出带上搜索前缀
}