Design Add and Search Words Data Structure Solution

Author: clara-shin

design-add-and-search-words-data-structure/clara-shin.js

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+/**
+ * 단어를 저장하고 검색할 수 있는 자료구조 만들기
+ *
+ * 트라이(Trie) 자료구조: 문자열 집합을 표현하는 트리 기반 자료구조, (문자열 검색에 효율적)
+    - 각 노드는 문자 하나를 나타냄
+    - 루트에서 특정 노드까지의 경로는 하나의 문자열을 나타냄
+    - 각 노드는 자식 노드들을 가리키는 링크(보통 해시맵)를 가짐
+    - 단어의 끝을 표시하는 플래그가 필요함
+ *
+ * 대부분의 검색은 와일드카드가 없는 경우일 테니까, 이것만 처리하는 별도 메서드로 뽑음(와일드카드 분기처리)
+ * 
+ * 시간복잡도: O(m) (m: 단어의 길이)
+ * 공간복잡도: O(n) (n: 단어의 개수)
+ */
+
+var WordDictionary = function () {
+  // 트라이 노드 클래스 정의
+  this.TrieNode = function () {
+    this.children = {}; // 자식 노드들을 저장하는 해시맵
+    this.isEnd = false; // 단어의 끝을 표시하는 플래그
+  };
+
+  this.root = new this.TrieNode(); // 루트 노드 생성
+};
+
+/**
+ * 단어를 트라이에 추가
+ * @param {string} word
+ * @return {void}
+ */
+WordDictionary.prototype.addWord = function (word) {
+  let node = this.root;
+
+  // 단어의 각 문자를 순회하며 트라이에 추가
+  for (let i = 0; i < word.length; i++) {
+    const char = word[i];
+
+    // 현재 문자에 해당하는 자식 노드가 없으면 생성
+    if (!node.children[char]) {
+      node.children[char] = new this.TrieNode();
+    }
+
+    // 다음 레벨로 이동
+    node = node.children[char];
+  }
+
+  // 단어의 끝 표시
+  node.isEnd = true;
+};
+
+/**
+ * 트라이에서 단어 검색 (와일드카드 '.' 지원)
+ * @param {string} word
+ * @return {boolean}
+ */
+WordDictionary.prototype.search = function (word) {
+  // 와일드카드가 없는 경우
+  if (!word.includes('.')) {
+    return this.searchExact(word);
+  }
+
+  return this.searchWithWildcard(word, 0, this.root);
+};
+
+/**
+ * 와일드카드 없이 정확한 단어 검색
+ * @param {string} word
+ * @return {boolean}
+ */
+WordDictionary.prototype.searchExact = function (word) {
+  let node = this.root;
+
+  for (let i = 0; i < word.length; i++) {
+    const char = word[i];
+
+    // 해당 문자의 자식 노드가 없으면 false
+    if (!node.children[char]) {
+      return false;
+    }
+
+    node = node.children[char];
+  }
+
+  // 단어의 끝에 도달했을 때 isEnd 플래그 확인
+  return node.isEnd;
+};
+
+/**
+ * 와일드카드를 포함한 단어 검색 (재귀적)
+ * @param {string} word - 검색할 단어
+ * @param {number} index - 현재 검색중인 문자 인덱스
+ * @param {object} node - 현재 검색중인 노드
+ * @return {boolean}
+ */
+WordDictionary.prototype.searchWithWildcard = function (word, index, node) {
+  // 단어의 모든 문자를 검사했으면
+  if (index === word.length) {
+    return node.isEnd;
+  }
+
+  const char = word[index];
+
+  // 와일드카드('.')인 경우
+  if (char === '.') {
+    // 현재 노드의 모든 자식에 대해 재귀적으로 검색
+    for (const key in node.children) {
+      if (this.searchWithWildcard(word, index + 1, node.children[key])) {
+        return true;
+      }
+    }
+    return false;
+  }
+  // 일반 문자인 경우
+  else {
+    // 해당 문자에 대한 자식 노드가 없으면 false
+    if (!node.children[char]) {
+      return false;
+    }
+
+    // 다음 문자 검색
+    return this.searchWithWildcard(word, index + 1, node.children[char]);
+  }
+};
+
+/**
+ * Your WordDictionary object will be instantiated and called as such:
+ * var obj = new WordDictionary()
+ * obj.addWord(word)
+ * var param_2 = obj.search(word)
+ */