0049. 字母异位词分组

题目地址(49. 字母异位词分组)

https://leetcode-cn.com/problems/group-anagrams/

题目描述

给定一个字符串数组，将字母异位词组合在一起。字母异位词指字母相同，但排列不同的字符串。

示例:

输入: ["eat", "tea", "tan", "ate", "nat", "bat"]
输出:
[
  ["ate","eat","tea"],
  ["nat","tan"],
  ["bat"]
]
说明：

所有输入均为小写字母。
不考虑答案输出的顺序。

前置知识

  • 哈希表

  • 排序

公司

  • 阿里

  • 腾讯

  • 百度

  • 字节

思路

一个简单的解法就是遍历数组，然后对每一项都进行排序，然后将其添加到 hashTable 中，最后输出 hashTable 中保存的值即可。

这种做法空间复杂度 O(n)， 假设排序算法用的快排，那么时间复杂度为 O(n * klogk), n 为数组长度，k 为字符串的平均长度

代码：

var groupAnagrams = function (strs) {
  const hashTable = {};

  function sort(str) {
    return str.split("").sort().join("");
  }

  // 这个方法需要排序，因此不是很优，但是很直观，容易想到
  for (let i = 0; i < strs.length; i++) {
    const str = strs[i];
    const key = sort(str);
    if (!hashTable[key]) {
      hashTable[key] = [str];
    } else {
      hashTable[key].push(str);
    }
  }

  return Object.values(hashTable);
};

下面我们介绍另外一种方法，我们建立一个 26 长度的 counts 数组（如果区分大小写，我们可以建立 52 个，如果支持其他字符依次类推）。 然后我们给每一个字符一个固定的数组下标，然后我们只需要更新每个字符出现的次数。 最后形成的 counts 数组如果一致，则说明他们可以通过 交换顺序得到。这种算法空间复杂度 O(n), 时间复杂度 O(n * k), n 为数组长度，k 为字符串的平均长度.

实际上，这就是桶排序的基本思想。 很多题目都用到了这种思想， 读者可以留心一下。

关键点解析

  • 桶排序

代码

  • 语言支持: Javascript，Python3, CPP

JS Code:

/*
 * @lc app=leetcode id=49 lang=javascript
 *
 * [49] Group Anagrams
 */
/**
 * @param {string[]} strs
 * @return {string[][]}
 */
var groupAnagrams = function (strs) {
  // 类似桶排序

  let counts = [];
  const hashTable = {};
  for (let i = 0; i < strs.length; i++) {
    const str = strs[i];
    counts = Array(26).fill(0);
    for (let j = 0; j < str.length; j++) {
      counts[str[j].charCodeAt(0) - "a".charCodeAt(0)]++;
    }
    const key = counts.join("-");
    if (!hashTable[key]) {
      hashTable[key] = [str];
    } else {
      hashTable[key].push(str);
    }
  }

  return Object.values(hashTable);
};

Python3 Code:

class Solution:
    def groupAnagrams(self, strs: List[str]) -> List[List[str]]:
        """
        思路同上，在Python中，这里涉及到3个知识点：
        1. 使用内置的 defaultdict 字典设置默认值；
        2. 内置的 ord 函数，计算ASCII值（等于chr）或Unicode值(等于unichr)；
        3. 列表不可哈希，不能作为字典的键，因此这里转为元组；
        """
        str_dict = collections.defaultdict(list)
        for s in strs:
          s_key = [0] * 26
          for c in s:
            s_key[ord(c)-ord('a')] += 1
          str_dict[tuple(s_key)].append(s)
        return list(str_dict.values())

CPP Code:

class Solution {
public:
    vector<vector<string>> groupAnagrams(vector<string>& A) {
        unordered_map<string, int> m;
        vector<vector<string>> ans;
        for (auto &s : A) {
            auto p = s;
            sort(p.begin(), p.end());
            if (!m.count(p)) {
                m[p] = ans.size();
                ans.push_back({});
            }
            ans[m[p]].push_back(s);
        }
        return ans;
    }
};

复杂度分析

其中 N 为 strs 的长度， M 为 strs 中字符串的平均长度。

  • 时间复杂度：$O(N * M)$

  • 空间复杂度：$O(N * M)$

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