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LeetCode、17. 电话号码的字母组合【中等,dfs回溯】
题目与类型
学习:leetcode题解
题目链接:17. 电话号码的字母组合
题目内容:给定一个仅包含数字 2-9 的字符串,返回所有它能表示的字母组合。答案可以按 任意顺序 返回。
题目类型:搜索与图论/回溯、基础算法/枚举
给出数字到字母的映射如下(与电话按键相同)。注意 1 不对应任何字母。
思路
本题是要得到所有电话号码的字母组合,这实际上就是全排列(dfs),其中就包含回溯的一个操作处理,我们可以使用一个临时保留或者尝试使用回溯思路来实现。
递归+回溯
思路:由于循环的个数不确定,则需要使用递归来进行求解。
代码 :时间复杂度O (3m ×4n)、空间复杂度O(m+n)
java
class Solution {
/**
* 根据指定字符生成字符串
* @param ch 数字字符
* @return
*/
public String generateNumtoString(char ch){
String[] arr = new String[] {
"abc","def","ghi","jkl","mno","pqrs","tuv","wxyz"
};
if (ch - '2' <= arr.length){
return arr[ch - '2'];
}
return null;
}
private List<String> letters = new ArrayList<>();
/**
* 全排列 :abc、def、ghip
* @param arr 数组集合
* @param curIndex 当前要遍历的指定数组
* @param curArrIndex 当前排列的个数
* @param genStr 当前生成的字符串
*/
public void quanpailie(String[] arr, int curIndex, int curArrIndex, String genStr){
//生成每组的排列个数
if(curArrIndex == arr.length){
letters.add(genStr);
return;
}
String curArr = arr[curIndex];//取得当前要遍历的数组
String temp = genStr; //临时保存原先状态
for (int i = 0; i < curArr.length(); i++) { //枚举所有情况
genStr += curArr.charAt(i);
quanpailie(arr,curIndex + 1, curArrIndex + 1, genStr);
genStr = temp; //回溯
}
}
public List<String> letterCombinations(String digits) {
if (Objects.equals("",digits)){
return new ArrayList<>();
}
String[] arrs = new String[digits.length()];
for (int i = 0; i < digits.length(); i++) {
arrs[i] = generateNumtoString(digits.charAt(i));
}
//使用全排列进行求解
quanpailie(arrs,0, 0, "");
return letters;
}
}
小优化:对于回溯操作的字符串替换使用StringBuilder,时间、空间效率大幅度提升!
java
public void quanpailie(String[] arr, int curIndex, int curArrIndex, StringBuilder str){
...
for (int i = 0; i < curArr.length(); i++) {
str.append(curArr.charAt(i));
...
str.deleteCharAt(curArrIndex);//回溯优化
}
}
优化:StringBuilder来回溯
思路:核心优化点就是在字符串回溯、拼接上
java
/**
* 根据指定字符生成字符串
* @param ch 数字字符
* @return
*/
public String generateNumToStr(char ch){
String[] arr = new String[] {
"abc","def","ghi","jkl","mno","pqrs","tuv","wxyz"
};
if (ch - '2' <= arr.length){
return arr[ch - '2'];
}
return null;
}
private List<String> letters = new ArrayList<>();
/**
* 全排列 :abc、def、ghip
* @param phones 电话数字映射的字符串数组
* @param index 当前排列的数字位置
* @param genStr 当前生成的字符串
*/
public void quanpailie(String[] phones, int index, StringBuilder genStr){
//生成每组的排列个数
if(index == phones.length){
letters.add(genStr.toString());
return;
}
String curArr = phones[index];//取得当前要遍历的数组
for (int i = 0; i < curArr.length(); i++) { //枚举所有情况
genStr.append(curArr.charAt(i));
quanpailie(phones,index + 1, genStr);
genStr.deleteCharAt(index);
}
}
public List<String> letterCombinations(String digits) {
if (Objects.equals("",digits)){
return new ArrayList<>();
}
String[] arrs = new String[digits.length()];
for (int i = 0; i < digits.length(); i++) {
arrs[i] = generateNumToStr(digits.charAt(i));
}
//使用全排列进行求解
quanpailie(arrs,0, new StringBuilder(""));
return letters;
}
补充代码:2024.1.31(简化)
java
class Solution {
List<String> res = new ArrayList<>();
//"23"
public List<String> letterCombinations(String digits) {
if ("".equals(digits)) return res;
//2-9
String[] phones = {"abc","def","ghi","jkl", "mno","pqrs","tuv","wxyz"};
List<String> phoneList = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < digits.length(); i++) {
char ch = digits.charAt(i);
int num = ch - '0';
if (num < 2) continue;
phoneList.add(phones[num - 2]);
}
dfs (0, digits.length(), new StringBuilder(), phoneList);
return res;
}
public void dfs (int curLevel, int allLevel, StringBuilder str, List<String> phoneList) {
//若是层数已经超越了原本的电话拨号数,那么直接添加到集合中
if (curLevel >= allLevel) {
res.add(str.toString());
return;
}
//当前层编号
String phones = phoneList.get(curLevel);
for (int i = 0; i < phones.length(); i++) {
str.append(phones.charAt(i));
dfs (curLevel + 1, allLevel, str, phoneList);
str.deleteCharAt(str.length() - 1);//回溯
}
}
}
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整理者:长路 时间:2024.1.31