Implement Trie (Prefix Tree) ใน Python

Trie หรือ Prefix Tree เป็นโครงสร้างข้อมูลสำหรับจัดเก็บสตริง รองรับ insert, search, startsWith

การทำงาน

• แต่ละโหนดเป็น dictionary mapping ตัวอักษร → โหนดถัดไป
• เครื่องหมาย # (หรือ key ใดก็ได้) ใช้ระบุจบคำ

ตัวอย่างการใช้งาน

trie = Trie()
trie.insert("apple")
trie.search("apple")    # True
trie.search("app")      # False
trie.startsWith("app")  # True
trie.insert("app")
trie.search("app")      # True

โค้ด

class Trie:
    def __init__(self):
        self.root = {}
    
    def insert(self, word):
        node = self.root
        for ch in word:
            node = node.setdefault(ch, {})
        node['#'] = True  # end-of-word marker
    
    def search(self, word):
        node = self.root
        for ch in word:
            if ch not in node:
                return False
            node = node[ch]
        return '#' in node
    
    def startsWith(self, prefix):
        node = self.root
        for ch in prefix:
            if ch not in node:
                return False
            node = node[ch]
        return True

# ทดสอบ
trie = Trie()
trie.insert("apple")
print(trie.search("apple"))     # True
print(trie.search("app"))       # False
print(trie.startsWith("app"))   # True
trie.insert("app")
print(trie.search("app"))       # True

ความซับซ้อน

• Time: O(m) ต่อ operation (m = ความยาวสตริง)
• Space: O(ALPHABET_SIZE × N × M)

สรุป

Trie เหมาะสำหรับ autocomplete, spell checker, IP routing