Question

我最喜欢的大学数据结构之一是Trie。如果共享前缀，它是一个很好的数据结构，用于保存大量字符串。查找也很好，因为它们是在字符串的O（| length |）处完成的，无论集合中有多少字符串。

相比之下，平衡树在设定项目数量中将为O（log N），加上您为比较支付的费用。哈希表将涉及哈希计算，比较等。

令我感到惊讶的是there is no Trie implementation in the standard library of most languages。

我能想到的唯一原因是内存访问成本太高的可能性。如果进行树查找，则不是在调查O（log N）位置，而是在进行O（| length |）不同的位置，并产生所有后果。如果字符串很长，这可能会导致太多。

所以我想知道：我刚刚描述的问题是多少？当您需要存储大型字符串或字符串映射时，您会怎么做？

Answer 1

之前我没有想到这是一个值得关注的领域，但是现在您提到它，有时候标准的Trie实现可能会很方便。另一方面，据我所知，Tries由Python和Perl以及我现在使用的其他字符串精通语言使用。

最后我检查过，很久以前，BSD内核代码在代码中使用Tries（Patricia Tries）来选择发送数据包的最佳接口。看起来像Wikipedia has some info。

Answer 2

您可以构建两个示例应用，看看哪个应用效果更好。假设您没有页面错误，内存访问很便宜。然后它非常昂贵。对于客户端应用程序开发，由于这个原因，它几乎总是比访问内存更好。现代处理器速度非常快，但缓存未命中仍然受到影响。

Answer 3

我在C＃中使用Trie和Dictionary（强类型哈希表）进行了一些性能测试。我发现字典比Trie快5-10倍。也许我对Trie的实现可以进行一些优化，但不足以比字典快得多（或者甚至可能更快）。

字典中的ContainsKey方法接近于O（1）操作（取决于散列算法的好坏程度），因此只要散列算法相当快，就不容易使集合胜过它。

使用自定义IEqualityComparer，您可以将大多数内容用作词典中的键，这使得它非常灵活。 Trie在您可以用作键的方面有点受限，因此在某种程度上限制了有用性。

Answer 4

尝试对于 IP 地址和子网查找特别有用，并且始终适用于任何架构。您可以在 The open-source IPAddress Java library 中找到地址的 trie 实现。免责声明：我是那个图书馆的项目经理。

尝试按地址前缀组织，如本例所示：

options = ['A', 'B', 'C', 'D'] # if you want more options use string.ascii_uppercase
questions = {"How many lives do cat's have?": ['9', ['9', '1', '10']], "Is this working now?": ['Yes!', ['Yes!', 'No!', 'Maybe...']]}
question = random.choice(list(questions.keys()))
data = questions.get(question)
answer_options = data[1].copy()
random.shuffle(answer_options)
answer = data[0]
answer_option = options[answer_options.index(answer)] #gets correct option from options
answer_msg = ""
for i, option in enumerate(answer_options):
   answer_msg += f"{options[i]}) {option}"
#check if user input is equal to answer_option

该结构允许高效的查找、路由和包含检查。

Answer 5

很难让标准的 Trie 类具有广泛的用途，足以证明将其放入标准库是合理的。

当然，它需要你放入任何东西来实现一个通用的类似字符串的接口。

并且由于 Trie 实际上并不存储字符串，因此遍历它要么很慢，因为它必须重新构造所有元素，要么很笨拙，因为您实际上并没有得到字符串。

而且，你知道，average_length 和 max_length 都至少是 O(log N)。如果您知道元素是字符串，那么您可以在 O(length + log N) 中搜索 BST，这与 O(length) 几乎相同，并且您保留了实际在结构中包含字符串的优势。

实际上，Tries 获胜的唯一事情是具有长公共前缀的字符串的内存高效存储。它发生了，但并不常见。我想没有一种语言认为它值得麻烦，包括一种。

Tries对现代建筑仍然是一个好主意吗？

5 个答案: