字典树动态模板增删查改一

//一个以链表实现带删除功能允许重复字符串的字典树
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>


int charmapping[256]; //字符映射数组,charmapping[i]=x表示ascii码为i的字符对应于treenode中的next[x]
void init_charmapping(){
	for(int i='a';i<='z';i++){ //我的这个字典树现在只允许输入小写字符组成的字符串,然而由于有charmapping的存在,增加新字符添加映射并且增大maxn就好,很方便.
		charmapping[i]=i-'a';
	}
}

const int maxn=26; //这里假设字符串中只出现26个小写字母
const int maxm=100000;
struct treenode{
	int count; //标志此节点所表示字符串在所有字符串中以前缀形式出现的总次数
	treenode* next[maxn];
}head;

void init_trie(){
	head.count=1; //初始化为1包括空串并且避免树头被删
	for(int i=0;i<maxn;i++) head.next[i]=NULL;
}

treenode* createnew(){ //申请一个新结点并初始化它
	treenode* newnode;
	newnode=(treenode*)malloc(sizeof(treenode));
	newnode->count=0;
	for(int i=0;i<maxn;i++) newnode->next[i]=NULL;
	return newnode;
}

void update(char* s,int num){ //向字典树添加num个字符串s
	int k=0,temp;
	treenode* t=&head;
	while(s[k]){
		t->count+=num;
		temp=charmapping[s[k]];
		if(!t->next[temp]) t->next[temp]=createnew();
		t=t->next[temp];
		k++;
	}
	t->count+=num;
}

bool search(char* s,int num){  //查找字典树中是否已经存在num个字符串s
	int k=0,temp;
	treenode* t=&head;
	while(s[k]){
		temp=charmapping[s[k]];
		if(!t->next[temp]||t->next[temp]->count<num) return false; //根本不存在字符串s或者存在的数目小于num直接失败
		t=t->next[temp];
		k++;
	}
	int snum=t->count;
	for(int i=0;i<maxn;i++) if(t->next[i]) snum-=t->next[i]->count; //这里是核心!!!结点t代表的字符串出现的次数就是总次数减去所有子节点次数和
	if(snum>=num) return true; //如果字符串s的数目snum大于等于num
	return false;
}

void erase(char* s,int num){  //删除字典树中的num个字符串s并释放无用结点,删除前一定要先search是否存在
	int k=0,temp;
	treenode* t=&head;
	treenode* t1; //t1后面的结点都是删除后需要被释放的
	head.count-=num;
	while(s[k]){
		temp=charmapping[s[k]];
		t->next[temp]->count-=num;
		if(t->next[temp]->count==0){
			t1=t->next[temp];
			t->next[temp]=NULL;
			k++;
			break;
		}
		t=t->next[temp];
		k++;
	}
	while(s[k]){ //释放无用结点
		temp=charmapping[s[k]];
		t=t1->next[temp];
		free(t1);
		t1=t;
		k++;
	}
	free(t1);
}

char temp[1000];
void printall(treenode* tnode,int pos){ //递归打印字典树咯,打出了就是字典序升序的
	int count=tnode->count;
	for(int i=0;i<maxn;i++) if(tnode->next[i]) count-=tnode->next[i]->count;
	for(int i=0;i<count;i++) printf("\"%s\"\n",temp);
	for(int i='a';i<='z';i++){
		if(tnode->next[charmapping[i]]){
			temp[pos]=i;
			temp[++pos]='\0';
			printall(tnode->next[charmapping[i]],pos);
			temp[--pos]='\0';
		}
	}
}

int main(){
	init_charmapping(); //初始化映射
	init_trie();		//初始化字典树
	char x[1000];
	char order; //命令
	int num;    //数目
	printf("q：查询\nu：插入\nd：删除\np：打印字典树\ne：退出\n");
	while(1){
		printf("请输入命令：");
		fflush(stdin);
		scanf("%c",&order);
		if(order=='q'){
			printf("请输入要查找的字符串与数目：");
			scanf("%s%d",&x,&num);
			if(search(x,num)) printf("匹配成功。\n\n");
			else printf("匹配失败，不存在%d个\"%s\"\n\n",num,x);
		}
		else if(order=='u'){
			printf("请输入要插入的字符串与数目：");
			scanf("%s%d",&x,&num);
			update(x,num);
			printf("%d个\"%s\"已加入字典树。\n\n",num,x);
		}
		else if(order=='d'){
			printf("请输入要删除的字符串与数目：");
			scanf("%s%d",&x,&num);
			if(!search(x,num)){
				printf("树中无%d个字符串\"%s\"请重新键入命令！\n\n",num,x);
				continue;
			}
			erase(x,num);
			printf("%d个\"%s\"已从字典树中删除。\n\n",num,x);
		}
		else if(order=='p'){
			printf("当前字典树内有如下字符串：\n");
			temp[0]='\0';
			printall(&head,0);
		}
		else if(order=='e'){
			printf("退出ing....\n");
			break;
		}
		else printf("无效命令,请重新输入！\n命令q：查询是否存在字符串\n命令u：往字典树加入字符串\n命令d：删除某个字符串\n命令p：按字典序升序输出字典树\n命令e：退出程序\n\n");
	}
	return 0;
}