最近項目中需要通過全拼音和簡寫拼音實現輸入自動提示結果功能，查了一些資料發現三叉搜索樹無論是在時間還是空間上都比較優秀。

三叉搜索樹是trie樹的演化版，除去了指針，這樣在空間上節省不少，每個節點基本分為三個方向：左、中、右，當字符小于當前節點則存放左邊，大于則存放右邊，等于則存放中間。

具體實現原理可參考：http://igoro.com/archive/efficient-auto-complete-with-a-ternary-search-tree/

假如我們存入”AB”,”ABBA”.”ABCD”.”BCD”,這幾個單詞，那么三叉樹就會出現如下的儲存方式：

虛線表示匹配的箭頭，黃色的表示單詞結尾

下面是python實現代碼:# -*- coding: utf-8 -*-

#Ternary Search Tree

# 小于的left, 大于的right, 等于的mid

#定義狀態屬性

_SENTINEL = ()

class TST(object):

#定義三叉樹位置結構

__slots__ = ('splitchar','l','m','r','v')

#初始化結構

def __init__(self, ch=None):

self.splitchar = ch

self.l = self.m = self.r = None

#返回狀態

def __getstate__(self):

l = [self.splitchar,self.l,self.m,self.r]

if hasattr(self,'v'):

l.append(self.v)

return tuple(l)

#設置狀態,目的支持pickle的持久化對象

def __setstate__(self,l):

self.splitchar = l[0]

self.l = l[1]

self.m = l[2]

self.r = l[3]

if len(l) > 4 :

self.v = l[4]

#定義類方法，遞歸方式插入字母,這樣不用實例

@classmethod

def insert(klass,p,k,v):

#獲取字母

ch = k[0]

#若三叉樹結構為空，則初始化

if p is None:

p = TST(ch)

elif p.splitchar is None:

p.splitchar = ch

#若當前字符小于節點字符，則做插入

if ch < p.splitchar:

p.l = klass.insert(p.l,k,v)

#若當前字符等于節點字符，則

elif ch == p.splitchar:

#獲取剩余字符

k = k[1:]

if k:

p.m = klass.insert(p.m,k,v)

else:

#標記字母位置

p.v = v

#否則右插入

else:

p.r = klass.insert(p.r,k,v)

return p

#添加數據

def add(self,k,v):

return self.insert(self,k,v)

#搜索字符串

def search(self,s,fallback=None):

p = self

while p:

ch = s[0]

if ch < p.splitchar:

p = p.l

elif ch == p.splitchar:

s = s[1:]

if not s:

if hasattr(p,'v') :

return p.v

break

p = p.m

else:

p = p.r

return fallback

#搜索前綴的字符

def prefix_search(self,s):

p = self

while p:

ch = s[0]

if ch < p.splitchar:

p = p.l

elif ch == p.splitchar:

s = s[1:]

if not s:

return list(p)

p = p.m

else:

p = p.r

return []

#批量增加數據

def bulk_add(self,l,start=0,stop=None,sorted=False):

'''

為了取得最佳性能，字符串應該以隨機或者自平衡順序插入到三叉樹中

尤其不能按照字母順序，這樣就和鏈表沒啥區別了

'''

#若是沒有排序的數據則進行排序

if not sorted:

l.sort()

#若沒有結束位置，則以全部長度作為結束

if stop is None:

stop = len(l)

#比較開始到結束距離

diff = stop - start

#若為一個則直接添加

if diff == 1 :

self.add(l[start][0],l[start][1])

#若為兩個同樣直接添加

elif diff == 2 :

self.add(l[start][0],l[start][1])

self.add(l[start+1][0],l[start+1][1])

return

#兩個以上則開始計算中間值

else:

mid_p = start + (diff / 2)

#增加中間值

self.add(l[mid_p][0],l[mid_p][1])

#采用分治法遞歸增加，讓我回憶起快速排序

self.bulk_add(l,mid_p+1,stop,True)

self.bulk_add(l,start,mid_p,True)

def __contains__(self,k):

if self.search(k,_SENTINEL) is _SENTINEL:

return False

return True

def __iter__(self):

stack = []

p = self

if not p:

return

while True:

if p.r:

stack.append(p.r)

if p.m:

stack.append(p.m)

if p.l:

stack.append(p.l)

if hasattr(p,'v') :

yield p.v

if not stack:

break

p = stack.pop()

總結

以上是生活随笔為你收集整理的python实现三叉树_使用python代码实现三叉搜索树高效率”自动输入提示”功能的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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