Solution: Design Add and Search Words Data Structure

Author: obzva

design-add-and-search-words-data-structure/flynn.cpp

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+/**
+ * 풀이
+ * - Trie 구조를 활용하여 풀이할 수 있습니다
+ * - wildcard인 '.'에 대한 처리가 필요합니다
+ * 
+ * Big O
+ * - N: 주어지는 문자열 word의 길이
+ * - M: 현재 WordDictionary에 저장되어 있는 TrieNode의 수
+ * 
+ * - void addWord(string word)
+ *   - Time complexity: O(N)
+ *   - Space complexity: O(N)
+ *     - 최악의 경우 word의 모든 문자에 대해 새로운 TrieNode를 추가해야 합니다
+ * 
+ * - bool search(string word)
+ * - bool _search(string word, int idx, TrieNode* node)
+ *   - Time complexity: best O(N), worst O(M) < O(26^N)
+ *     - wildcard 사용 및 기존에 저장된 word의 상태에 따라 달라집니다
+ *   - Space complexity: O(N)
+ *     - _search가 재귀적으로 호출되므로 재귀 호출 스택의 깊이만큼 추가적인 공간이 사용됩니다
+ *     - 재귀 호출 스택의 깊이는 현재 찾는 word의 길이에 선형적으로 비례합니다
+ */
+
+class TrieNode {
+public:
+    array<TrieNode*, 27> links;
+    bool word;
+
+    TrieNode(): word(false) {
+        links.fill(nullptr);
+    }
+};
+
+class WordDictionary {
+public:
+    WordDictionary(): root(new TrieNode()) {}
+    
+    void addWord(string word) {
+        TrieNode* current = root;
+        
+        for (char c : word) {
+            if (current->links[c - 'a'] == nullptr) {
+                current->links[c - 'a'] = new TrieNode();
+            }
+            current = current->links[c - 'a'];
+        }
+
+        current->word = true;
+    }
+    
+    bool search(string word) {
+        return _search(word, 0, root);
+    }
+    
+private:
+    TrieNode* root;
+
+    bool _search(string word, int idx, TrieNode* node) {
+        if (word.size() == idx) return node->word;
+
+        char c = word[idx];
+
+        if (c != '.') {
+            if (node->links[c - 'a'] == nullptr) return false;
+            
+            TrieNode* next_node = node->links[c - 'a'];
+            int next_idx = idx + 1;
+
+            return _search(word, next_idx, next_node);
+        } else {
+            for (TrieNode* link : node->links) {
+                if (link != nullptr) {
+                    TrieNode* next_node = link;
+                    int next_idx = idx + 1;
+
+                    if (_search(word, next_idx, next_node)) return true;
+                }
+            }
+            return false;
+        }
+    }
+};
+
+/**
+ * Your WordDictionary object will be instantiated and called as such:
+ * WordDictionary* obj = new WordDictionary();
+ * obj->addWord(word);
+ * bool param_2 = obj->search(word);
+ */