Где я могу найти стандартную реализацию карты на основе Trie в Java?

Ответ 1

Возможно, вам стоит взглянуть на Реализация Trie, которую Limewire вносит в Google Guava.

Ответ 2

В основных библиотеках Java нет структуры данных trie.

Это может быть связано с тем, что попытки обычно создаются для хранения символьных строк, тогда как структуры данных Java более общие, обычно содержащие любой Object (определяющий равенство и хэш-операцию), хотя иногда они ограничены объектами Comparable определяя порядок). Нет никакой общей абстракции для "последовательности символов", хотя CharSequence подходит для символьных строк, и я полагаю, вы могли бы что-то сделать с Iterable для других типов символов.

Здесь еще один момент, который следует учитывать: при попытке реализовать обычное trie в Java вы быстро сталкиваетесь с тем, что Java поддерживает Unicode. Чтобы иметь какую-либо эффективность пространства, вы должны ограничить строки в своем trie некоторым подмножеством символов или отказаться от обычного подхода к хранению дочерних узлов в массиве, индексированном символом. Это может быть другой причиной, по которой попытки не считаются общедоступными для включения в основную библиотеку, и что-то, что нужно учитывать, если вы реализуете свои собственные или используете стороннюю библиотеку.

Ответ 3

Также проверьте concurrent-trees. Они поддерживают как деревья Radix, так и суффикс и предназначены для высоких сред concurrency.

Ответ 4

Коллекции коллекций Apache v4.0 теперь поддерживает структуры trie.

Для получения дополнительной информации см. org.apache.commons.collections4.trie информацию о пакете. В частности, проверьте класс PatriciaTrie:

Реализация PATRICIA Trie (практический алгоритм для получения информации, закодированной в буквенно-цифровой форме).

A PATRICIA Trie - это сжатое Trie. Вместо хранения всех данных по краям Trie (и имеющих пустые внутренние узлы) PATRICIA хранит данные в каждом node. Это позволяет очень эффективно выполнять операции обхода, вставки, удаления, предшественника, преемника, префикса, диапазона и выбора (объекта). Все операции выполняются в худшем случае в O (K) времени, где K - количество бит в наибольшем элементе в дереве. На практике фактически выполняется время O (A (K)), где A (K) - среднее количество бит всех элементов в дереве.

Ответ 5

Я написал и опубликовал простую и быструю реализацию здесь.

Ответ 6

Вам нужно org.apache.commons.collections.FastTreeMap, я думаю.

Ответ 7

Коллекции коллекций Apache: org.apache.commons.collections4.trie.PatriciaTrie

Ответ 8

Вы также можете посмотреть этот TopCoder (регистрация требуется...).

Ответ 9

Если вам нужна отсортированная карта, тогда попытки стоят. Если вы этого не сделаете, то hashmap лучше. Хашмап со строковыми клавишами может быть улучшен по сравнению со стандартной реализацией Java: Массив хэш-карты

Ответ 10

Если вы не беспокоитесь о том, чтобы потянуть библиотеку Scala, вы можете использовать эту эффективную реализацию пространства, я написал о burst trie.

https://github.com/nbauernfeind/scala-burst-trie

Ответ 11

вот моя реализация, наслаждайтесь ею через: GitHub - MyTrie.java

/* usage:
    MyTrie trie = new MyTrie();
    trie.insert("abcde");
    trie.insert("abc");
    trie.insert("sadas");
    trie.insert("abc");
    trie.insert("wqwqd");
    System.out.println(trie.contains("abc"));
    System.out.println(trie.contains("abcd"));
    System.out.println(trie.contains("abcdefg"));
    System.out.println(trie.contains("ab"));
    System.out.println(trie.getWordCount("abc"));
    System.out.println(trie.getAllDistinctWords());
*/

import java.util.*;

public class MyTrie {
  private class Node {
    public int[] next = new int[26];
    public int wordCount;
    public Node() {
      for(int i=0;i<26;i++) {
        next[i] = NULL;
      }
      wordCount = 0;
    }
  }

  private int curr;
  private Node[] nodes;
  private List<String> allDistinctWords;
  public final static int NULL = -1;

  public MyTrie() {
    nodes = new Node[100000];
    nodes[0] = new Node();
    curr = 1;
  }

  private int getIndex(char c) {
    return (int)(c - 'a');
  }

  private void depthSearchWord(int x, String currWord) {
    for(int i=0;i<26;i++) {
      int p = nodes[x].next[i];
      if(p != NULL) {
        String word = currWord + (char)(i + 'a');
        if(nodes[p].wordCount > 0) {
          allDistinctWords.add(word);
        }
        depthSearchWord(p, word);
      }
    }
  }

  public List<String> getAllDistinctWords() {
    allDistinctWords = new ArrayList<String>();
    depthSearchWord(0, "");
    return allDistinctWords;
  }

  public int getWordCount(String str) {
    int len = str.length();
    int p = 0;
    for(int i=0;i<len;i++) {
      int j = getIndex(str.charAt(i));
      if(nodes[p].next[j] == NULL) {
        return 0;
      }
      p = nodes[p].next[j];
    }
    return nodes[p].wordCount;
  }

  public boolean contains(String str) {
    int len = str.length();
    int p = 0;
    for(int i=0;i<len;i++) {
      int j = getIndex(str.charAt(i));
      if(nodes[p].next[j] == NULL) {
        return false;
      }
      p = nodes[p].next[j];
    }
    return nodes[p].wordCount > 0;
  }

  public void insert(String str) {
    int len = str.length();
    int p = 0;
    for(int i=0;i<len;i++) {
      int j = getIndex(str.charAt(i));
      if(nodes[p].next[j] == NULL) {
        nodes[curr] = new Node();
        nodes[p].next[j] = curr;
        curr++;
      }
      p = nodes[p].next[j];
    }
    nodes[p].wordCount++;
  }
}

Ответ 12

Ниже представлена ​​базовая реализация Trash в HashMap. Некоторые люди могут найти это полезным...

class Trie {

    HashMap<Character, HashMap> root;

    public Trie() {
        root = new HashMap<Character, HashMap>();
    }

    public void addWord(String word) {
        HashMap<Character, HashMap> node = root;
        for (int i = 0; i < word.length(); i++) {
            Character currentLetter = word.charAt(i);
            if (node.containsKey(currentLetter) == false) {
                node.put(currentLetter, new HashMap<Character, HashMap>());
            }
            node = node.get(currentLetter);
        }
    }

    public boolean containsPrefix(String word) {
        HashMap<Character, HashMap> node = root;
        for (int i = 0; i < word.length(); i++) {
            Character currentLetter = word.charAt(i);
            if (node.containsKey(currentLetter)) {
                node = node.get(currentLetter);
            } else {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
}

Ответ 13

Я только что попробовал собственную реализацию Concurrent TRIE, но не на основе символов, она основана на HashCode. Тем не менее мы можем использовать это, имея карту карты для каждого CHAR hascode.
Вы можете проверить это, используя код @https://github.com/skanagavelu/TrieHashMap/blob/master/src/TrieMapPerformanceTest.java https://github.com/skanagavelu/TrieHashMap/blob/master/src/TrieMapValidationTest.java

import java.util.concurrent.atomic.AtomicReferenceArray;

public class TrieMap {
    public static int SIZEOFEDGE = 4; 
    public static int OSIZE = 5000;
}

abstract class Node {
    public Node getLink(String key, int hash, int level){
        throw new UnsupportedOperationException();
    }
    public Node createLink(int hash, int level, String key, String val) {
        throw new UnsupportedOperationException();
    }
    public Node removeLink(String key, int hash, int level){
        throw new UnsupportedOperationException();
    }
}

class Vertex extends Node {
    String key;
    volatile String val;
    volatile Vertex next;

    public Vertex(String key, String val) {
        this.key = key;
        this.val = val;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        Vertex v = (Vertex) obj;
        return this.key.equals(v.key);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return key.hashCode();
    }

    @Override
    public String toString() {
        return key +"@"+key.hashCode();
    }
}


class Edge extends Node {
    volatile AtomicReferenceArray<Node> array; //This is needed to ensure array elements are volatile

    public Edge(int size) {
        array = new AtomicReferenceArray<Node>(8);
    }


    @Override
    public Node getLink(String key, int hash, int level){
        int index = Base10ToBaseX.getBaseXValueOnAtLevel(Base10ToBaseX.Base.BASE8, hash, level);
        Node returnVal = array.get(index);
        for(;;) {
            if(returnVal == null) {
                return null;
            }
            else if((returnVal instanceof Vertex)) {
                Vertex node = (Vertex) returnVal;
                for(;node != null; node = node.next) {
                    if(node.key.equals(key)) {  
                        return node; 
                    }
                } 
                return null;
            } else { //instanceof Edge
                level = level + 1;
                index = Base10ToBaseX.getBaseXValueOnAtLevel(Base10ToBaseX.Base.BASE8, hash, level);
                Edge e = (Edge) returnVal;
                returnVal = e.array.get(index);
            }
        }
    }

    @Override
    public Node createLink(int hash, int level, String key, String val) { //Remove size
        for(;;) { //Repeat the work on the current node, since some other thread modified this node
            int index =  Base10ToBaseX.getBaseXValueOnAtLevel(Base10ToBaseX.Base.BASE8, hash, level);
            Node nodeAtIndex = array.get(index);
            if ( nodeAtIndex == null) {  
                Vertex newV = new Vertex(key, val);
                boolean result = array.compareAndSet(index, null, newV);
                if(result == Boolean.TRUE) {
                    return newV;
                }
                //continue; since new node is inserted by other thread, hence repeat it.
            } 
            else if(nodeAtIndex instanceof Vertex) {
                Vertex vrtexAtIndex = (Vertex) nodeAtIndex;
                int newIndex = Base10ToBaseX.getBaseXValueOnAtLevel(Base10ToBaseX.Base.BASE8, vrtexAtIndex.hashCode(), level+1);
                int newIndex1 = Base10ToBaseX.getBaseXValueOnAtLevel(Base10ToBaseX.Base.BASE8, hash, level+1);
                Edge edge = new Edge(Base10ToBaseX.Base.BASE8.getLevelZeroMask()+1);
                if(newIndex != newIndex1) {
                    Vertex newV = new Vertex(key, val);
                    edge.array.set(newIndex, vrtexAtIndex);
                    edge.array.set(newIndex1, newV);
                    boolean result = array.compareAndSet(index, vrtexAtIndex, edge); //REPLACE vertex to edge
                    if(result == Boolean.TRUE) {
                        return newV;
                    }
                   //continue; since vrtexAtIndex may be removed or changed to Edge already.
                } else if(vrtexAtIndex.key.hashCode() == hash) {//vrtex.hash == hash) {       HERE newIndex == newIndex1
                    synchronized (vrtexAtIndex) {   
                        boolean result = array.compareAndSet(index, vrtexAtIndex, vrtexAtIndex); //Double check this vertex is not removed.
                        if(result == Boolean.TRUE) {
                            Vertex prevV = vrtexAtIndex;
                            for(;vrtexAtIndex != null; vrtexAtIndex = vrtexAtIndex.next) {
                                prevV = vrtexAtIndex; // prevV is used to handle when vrtexAtIndex reached NULL
                                if(vrtexAtIndex.key.equals(key)){
                                    vrtexAtIndex.val = val;
                                    return vrtexAtIndex;
                                }
                            } 
                            Vertex newV = new Vertex(key, val);
                            prevV.next = newV; // Within SYNCHRONIZATION since prevV.next may be added with some other.
                            return newV;
                        }
                        //Continue; vrtexAtIndex got changed
                    }
                } else {   //HERE newIndex == newIndex1  BUT vrtex.hash != hash
                    edge.array.set(newIndex, vrtexAtIndex);
                    boolean result = array.compareAndSet(index, vrtexAtIndex, edge); //REPLACE vertex to edge
                    if(result == Boolean.TRUE) {
                        return edge.createLink(hash, (level + 1), key, val);
                    }
                }
            }               
            else {  //instanceof Edge
                return nodeAtIndex.createLink(hash, (level + 1), key, val);
            }
        }
    }




    @Override
    public Node removeLink(String key, int hash, int level){
        for(;;) {
            int index = Base10ToBaseX.getBaseXValueOnAtLevel(Base10ToBaseX.Base.BASE8, hash, level);
            Node returnVal = array.get(index);
            if(returnVal == null) {
                return null;
            }
            else if((returnVal instanceof Vertex)) {
                synchronized (returnVal) {
                    Vertex node = (Vertex) returnVal;
                    if(node.next == null) {
                        if(node.key.equals(key)) {
                            boolean result = array.compareAndSet(index, node, null); 
                            if(result == Boolean.TRUE) {
                                return node;
                            }
                            continue; //Vertex may be changed to Edge
                        }
                        return null;  //Nothing found; This is not the same vertex we are looking for. Here hashcode is same but key is different. 
                    } else {
                        if(node.key.equals(key)) { //Removing the first node in the link
                            boolean result = array.compareAndSet(index, node, node.next);
                            if(result == Boolean.TRUE) {
                                return node;
                            }
                            continue; //Vertex(node) may be changed to Edge, so try again.
                        }
                        Vertex prevV = node; // prevV is used to handle when vrtexAtIndex is found and to be removed from its previous
                        node = node.next;
                        for(;node != null; prevV = node, node = node.next) {
                            if(node.key.equals(key)) {
                                prevV.next = node.next; //Removing other than first node in the link
                                return node; 
                            }
                        } 
                        return null;  //Nothing found in the linked list.
                    }
                }
            } else { //instanceof Edge
                return returnVal.removeLink(key, hash, (level + 1));
            }
        }
    }

}



class Base10ToBaseX {
    public static enum Base {
        /**
         * Integer is represented in 32 bit in 32 bit machine.
         * There we can split this integer no of bits into multiples of 1,2,4,8,16 bits
         */
        BASE2(1,1,32), BASE4(3,2,16), BASE8(7,3,11)/* OCTAL*/, /*BASE10(3,2),*/ 
        BASE16(15, 4, 8){       
            public String getFormattedValue(int val){
                switch(val) {
                case 10:
                    return "A";
                case 11:
                    return "B";
                case 12:
                    return "C";
                case 13:
                    return "D";
                case 14:
                    return "E";
                case 15:
                    return "F";
                default:
                    return "" + val;
                }

            }
        }, /*BASE32(31,5,1),*/ BASE256(255, 8, 4), /*BASE512(511,9),*/ Base65536(65535, 16, 2);

        private int LEVEL_0_MASK;
        private int LEVEL_1_ROTATION;
        private int MAX_ROTATION;

        Base(int levelZeroMask, int levelOneRotation, int maxPossibleRotation) {
            this.LEVEL_0_MASK = levelZeroMask;
            this.LEVEL_1_ROTATION = levelOneRotation;
            this.MAX_ROTATION = maxPossibleRotation;
        }

        int getLevelZeroMask(){
            return LEVEL_0_MASK;
        }
        int getLevelOneRotation(){
            return LEVEL_1_ROTATION;
        }
        int getMaxRotation(){
            return MAX_ROTATION;
        }
        String getFormattedValue(int val){
            return "" + val;
        }
    }

    public static int getBaseXValueOnAtLevel(Base base, int on, int level) {
        if(level > base.getMaxRotation() || level < 1) {
            return 0; //INVALID Input
        }
        int rotation = base.getLevelOneRotation();
        int mask = base.getLevelZeroMask();

        if(level > 1) {
            rotation = (level-1) * rotation;
            mask = mask << rotation;
        } else {
            rotation = 0;
        }
        return (on & mask) >>> rotation;
    }
}

Ответ 14

Вы можете попробовать Completely Java-библиотеку, в ней есть PatriciaTrie. API является небольшим и легким для начала работы, и он доступен в центральном репозитории Maven.