Trie para niños
Un trie (pronunciado "trai") es una forma especial de organizar información, como si fuera un árbol con ramas y hojas. Su nombre viene de la palabra en inglés "reTRIEval", que significa "recuperación", porque es muy bueno para encontrar datos rápidamente.
Fue creado por dos personas, Rene de la Briandais y Edward Fredkin, en 1959. Imagina que quieres guardar muchas palabras en un sistema para poder encontrarlas después. Un trie hace esto de una manera muy inteligente.
En un trie, cada letra de una palabra se guarda en un "nodo" (como un punto en el árbol). Los nodos se conectan como ramas. Por ejemplo, si guardas las palabras "casa" y "cama", ambas empezarían en un nodo para la letra 'c', luego se separarían en nodos para 'a', y después en 's' y 'm' respectivamente.
Para buscar una palabra, empiezas desde la "raíz" (el inicio del árbol) y sigues el camino de las letras de tu palabra. Si la palabra existe, llegarás a un nodo final que la representa. Es como buscar una palabra en un diccionario, donde cada letra te guía al lugar correcto.
Los tries son muy útiles para manejar grandes cantidades de información, especialmente cuando muchas palabras o datos comparten el mismo comienzo (prefijo).
Contenido
¿Por qué los tries son útiles?
Los tries tienen varias ventajas importantes que los hacen muy eficientes para ciertas tareas:
Búsqueda rápida de información
Una de las mayores ventajas de los tries es que encuentran la información muy rápido. Si buscas una palabra, el tiempo que tardas en encontrarla depende solo de cuántas letras tiene esa palabra, no de cuántas palabras hay en total en el trie. Esto es diferente a otros sistemas de búsqueda, como los árboles de búsqueda binaria, donde el tiempo de búsqueda puede depender de la cantidad total de elementos.
Ahorro de espacio
Los tries pueden ahorrar espacio, especialmente cuando guardas muchas palabras que empiezan igual. Como las letras iniciales compartidas solo se guardan una vez, no se repiten. Por ejemplo, las palabras "sol", "somos" y "sopa" compartirían los nodos para 's' y 'o', lo que reduce la cantidad de memoria necesaria.
Encontrar prefijos fácilmente
Son excelentes para encontrar todas las palabras que empiezan con las mismas letras. Si quieres saber todas las palabras que comienzan con "tele", un trie puede encontrarlas muy rápido porque todas esas palabras comparten el mismo camino inicial en el árbol.
Usos comunes de los tries
Los tries se utilizan en muchas aplicaciones informáticas para organizar y buscar datos de manera eficiente.
Reemplazo de tablas de búsqueda
A veces, los tries se usan en lugar de las "tablas hash", que son otra forma de organizar datos. Los tries tienen algunas ventajas sobre las tablas hash:
- No tienen "colisiones": Esto significa que no hay dos palabras diferentes que intenten ocupar el mismo lugar, lo que puede ocurrir en las tablas hash y ralentizar la búsqueda.
- No necesitan una "función hash": Las tablas hash necesitan una regla especial para decidir dónde guardar cada elemento. Los tries no necesitan esto.
- Pueden ordenar las palabras: Un trie puede darte todas las palabras guardadas en orden alfabético de forma muy sencilla.
Sin embargo, los tries también tienen algunas desventajas:
- Pueden ser más lentos si la información se guarda en un disco duro en lugar de la memoria principal de la computadora.
- No son tan buenos para guardar números, ya que un mismo número puede escribirse de muchas maneras diferentes (por ejemplo, 1, 1.0, 1.00).
- A veces pueden usar más espacio que las tablas hash.
- No siempre están disponibles en todas las herramientas de programación, a diferencia de las tablas hash que son muy comunes.
Diccionarios y correctores ortográficos
Una de las aplicaciones más comunes de los tries es en los diccionarios, como los que encuentras en los teléfonos móviles o en los programas de computadora. Permiten buscar, añadir y borrar palabras muy rápidamente.
También son muy útiles en los programas de corrección ortográfica. Cuando escribes una palabra mal, el corrector usa un trie para encontrar palabras similares que podrían ser la correcta.
Cómo buscar en un trie (pseudocódigo)
Aquí te mostramos cómo funciona la búsqueda en un trie de forma sencilla, como si fuera una receta de cocina para la computadora:
function encontrar(nodo, palabra_a_buscar) { if (palabra_a_buscar está vacía) { // Si ya no quedan letras por buscar return ¿este nodo es el final de una palabra válida? } else { // Si todavía quedan letras letra_actual = la primera letra de palabra_a_buscar resto_de_la_palabra = palabra_a_buscar sin la primera letra siguiente_nodo = el hijo de 'nodo' que corresponde a 'letra_actual' if (siguiente_nodo no existe) { // Si no hay camino para esa letra return falso // La palabra no está en el trie } else { return encontrar(siguiente_nodo, resto_de_la_palabra) // Sigue buscando en el siguiente nodo } } }
En este ejemplo, "hijos" se refiere a los nodos que siguen a uno dado, y un "nodo terminal" es aquel que marca el final de una palabra completa.
Ordenar palabras
Los tries también pueden usarse para ordenar palabras alfabéticamente. Simplemente insertas todas las palabras en el trie y luego las "recorres" de una manera especial (llamada recorrido en pre-orden o post-orden) para obtenerlas ya ordenadas.
Galería de imágenes
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Un trie de las claves "A", "to", "tea", "ted", "ten", "i", "in", y "inn"
Véase también
En inglés: Trie Facts for Kids
