Swift 解 LeetCode 320:一行单词有多少种缩写可能?用回溯找全解


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摘要

如果你用过 Google Docs 或翻译软件,应该见过"缩写建议"的功能:比如 international 会被缩写成 i10l,这个"只保留首尾字母,其余用数字代替"的方式其实就是一种泛化缩写(Generalized Abbreviation)

LeetCode 320 要求我们列出一个单词的所有可能缩写方式。表面上是组合题,实则考你如何用递归 + 回溯 + 状态转移去遍历所有方案。

这篇文章用 Swift 带你一步步实现这个功能,并配上可运行的 Demo 和逻辑解析。适合初学者理解回溯思想,也适合面试前突击一波组合生成问题。

描述

给定一个单词 word,返回它的所有可能缩写方式,规则是:

  • 你可以用数字代替连续的一段字符,表示它们被"省略";

  • 每个字符都可以选择保留 or 被缩写为某段数字。

例子

输入: "word"
输出(部分):

txt 复制代码
["word", "1ord", "w1rd", "wo1d", "wor1", "2rd", "w2d", "w1r1", "1o1d", "3d", "4", ...]

共计 2⁴ = 16 种可能缩写(因为每个字符都有两个选择:保留或缩写)。

题解答案

这类问题有个固定套路:

  1. 每一位都有"做 or 不做"的选择;

  2. 把这个选择过程用 递归(或 DFS) 表达出来;

  3. 用一个变量 count 来累积连续被略去的字符数量;

  4. 当递归结束时,把路径拼起来加入结果集。

所以这题本质上是一个经典的回溯遍历全排列问题,加上了缩写计数规则。

题解代码分析(Swift 实现)

swift 复制代码
func generateAbbreviations(_ word: String) -> [String] {
    var result = [String]()
    let chars = Array(word)

    func dfs(_ pos: Int, _ cur: String, _ count: Int) {
        if pos == chars.count {
            var abbr = cur
            if count > 0 {
                abbr += String(count)
            }
            result.append(abbr)
            return
        }

        // 选:保留当前字符
        var keep = cur
        if count > 0 {
            keep += String(count)
        }
        keep += String(chars[pos])
        dfs(pos + 1, keep, 0)

        // 不选:跳过当前字符,缩写计数 +1
        dfs(pos + 1, cur, count + 1)
    }

    dfs(0, "", 0)
    return result
}

题解代码详解

这段代码里,核心是递归函数 dfs(pos, cur, count)

  • pos:当前递归到第几个字母;

  • cur:当前拼接出来的缩写字符串;

  • count:当前累计省略(略去)的字符数。

每个位置的两种选择

  1. 保留这个字符

    • 如果之前略去了一段,要先把 count 加入字符串;

    • 然后加上当前字符;

    • 然后继续递归到下一位。

  2. 省略这个字符

    • 不修改字符串,只让 count + 1

    • 继续递归。

举个例子:word

word 开始:

  • w → o → r → d

  • 每个字母有保留或略过两种路径

最终会得到如下 16 个组合:

txt 复制代码
["word", "wor1", "wo1d", "wo2", "w1rd", "w1r1", "w2d", "w3",
 "1ord", "1or1", "1o1d", "1o2", "2rd", "2r1", "3d", "4"]

示例测试及结果

swift 复制代码
let result = generateAbbreviations("word")
print(result.sorted())

// 输出(排序后):
[
 "1o1d", "1o2", "1or1", "1ord", "2r1", "2rd",
 "3d", "4", "w1r1", "w1rd", "w2d", "w3",
 "wo1d", "wo2", "wor1", "word"
]

这就是对 "word" 的所有缩写可能,非常完整。

时间复杂度

每个字符都有两个选择:保留 or 缩写。

  • 所以总组合数是 2ⁿ,n 是字符数;

  • 每次拼接字符串最多 O(n);

  • 所以总复杂度是:O(n * 2ⁿ)

这在 n ≤ 15 范围内是可接受的。

空间复杂度

  • 递归栈深度最多 n,空间复杂度 O(n)

  • 结果集大小是 O(2ⁿ),也要考虑在内

  • 所以总体空间复杂度是:O(n * 2ⁿ)

总结

LeetCode 320 是一道回溯入门经典题,它帮你建立以下几个意识:

  1. "每个位置都二选一" → DFS/回溯模型

  2. count 参数累积省略状态 → 不要用字符串 post-process

  3. 处理完后记得补上剩下的 count → 尾部的略写不能漏

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