C++模糊解算器:在集合中查找前缀

C++ Boggle Solver: Finding Prefixes in a Set

本文关键字：集合 查找 前缀 模糊 C++      更新时间：2023-10-16

这是一项家庭作业，所以我不想要确切的代码，但如果有任何想法可以帮助我指明正确的方向，我将不胜感激。

任务是编写一个解决难题的程序。我已经记下了递归部分，但我需要一些关于如何将当前字符序列与字典进行比较的见解。

我被要求将字典存储在一个集合或排序列表中。我一直在尝试使用集合来实现这一点。为了让程序运行得更快，不走死胡同，我需要检查当前的字符序列是否作为集合（字典）中任何字符的前缀存在。

我发现set.find（）操作只有在字符串完全匹配的情况下才返回true。在实验室要求中，教授提到：

如果字典存储在一个集合中，许多数据结构库提供了一种方法，可以在集合中查找与您正在搜索的字符串最接近的字符串。这样的操作可以用来快速查找具有给定前缀的单词。

我今天一直在找一本教授所描述的书。我已经找到了很多关于尝试的信息，但由于我需要使用列表或集合，我认为这行不通。

我也尝试过查找自动完成函数的算法，但我发现的算法对于我在这里要完成的任务来说似乎非常复杂。

我也曾想过使用strncmp（）将当前序列与字典集中的单词进行比较，但同样，我不知道在这种情况下它会如何发挥作用。

是否值得继续研究这在一个集合中是如何工作的，或者我应该尝试使用排序列表来存储我的字典？

感谢

@Raymond Hettinger在回答中提到，trie在这里非常有用。然而，如果你对编写trie感到不舒服，或者更喜欢使用现成的组件，你可以使用单词按字母顺序排列的可爱属性来检查O（logn）时间是否存在给定的前缀。这个想法如下-例如，假设你正在检查前缀"thr"。如果你注意到，每个以前缀"thl"开头的单词都必须夹在字符串"thr"answers"ths"之间。例如，thr≤通过<ths和thr≤喉咙<ths。如果你将单词存储在一个巨大的排序数组中，你可以使用二进制搜索的修改版本，按字母顺序查找第一个单词——至少是你选择的前缀，按字母排序查找第一个词——至少是下一个前缀（取前缀的最后一个字母并递增）。如果它们是同一个词，那么它们之间没有任何东西，前缀也不存在。如果它们不是，那么它们之间有某种东西，前缀起作用。

由于您使用的是C++，因此有可能使用std::vector和std::lower_bound算法。您还可以将所有单词放入std::set中，并使用set版本的lower_bound。例如：

std::set<std::string> dictionary;
std::string prefix = /* ... */
/* Get the next prefix. */
std::string nextPrefix = prefix;
nextPrefix[nextPrefix.length() - 1]++;
/* Check whether there is something with the prefix. */
if (dictionary.lower_bound(prefix) != dictionary.lower_bound(nextPrefix)) {
    /* ... something has that prefix ... */
} else {
    /* ... no word has that prefix ... */
}

也就是说，trie在这里可能是一个更好的结构。如果你感兴趣，还有另一种数据结构称为DAWG（有向无循环字图），它与trie类似，但使用的内存要少得多；在斯坦福大学的CS入门课程中（Boggle是一项作业），学生们实际上得到了一份包含该语言中所有单词的DAWG。还有另一种数据结构，称为三元搜索树，它介于二元搜索树和trie之间，如果你想研究的话，它可能在这里很有用

希望这能有所帮助！

trie是解决此问题的首选数据结构。

如果你只限于集合和字典，我会选择一个将前缀映射到可能匹配的数组的字典：

asp -> aspberger aspire
bal -> balloon balance bale baleen ...
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