LeetCode 472 连接词


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摘要

LeetCode 472「连接词」是一道看起来像字符串处理,实际上是典型"字典 + DP / DFS"综合题

它非常容易写出"能跑但超时"的版本,也很容易在边界条件上踩坑。

这道题在真实业务中也并不陌生,比如:

  • 搜索引擎里的复合词拆分
  • NLP 中的分词与词典匹配
  • 用户输入校验、黑白词组合判断

这篇文章会从最直觉的思路开始,逐步推到一个稳定、不超时、可维护的 Swift 解法,并给出完整 Demo 和测试示例。

描述

题目给你一个没有重复单词 的数组 words,要求你找出其中所有的「连接词」。

什么叫连接词?

一个单词,完全由数组中至少两个更短的单词组成

注意几个隐藏点:

  • 至少两个,不是一个
  • 可以重复使用同一个单词
  • 顺序是拼接,不是打乱

比如:

text 复制代码
"ratcatdogcat"
= "rat" + "cat" + "dog" + "cat"

这道题如果你只是"能不能拆分字符串",那就是 LeetCode 139;

但这里是 要对数组里的每个词都做一次判断,而且不能用它自己当素材

题解答案

整体思路可以概括成一句话:

先把所有单词放进一个 Set,然后对每个单词做「能否由其他单词拼出来」的判断。

判断方式有很多,但工程上最稳的是:

  • 按长度排序
  • 逐个单词,用 DFS + 记忆化 或 DP 判断
  • 判断时,暂时把当前单词从词典中"视为不可用"

这样可以避免:

  • 自己拆自己
  • 重复计算
  • 深度递归导致的超时

题解代码分析

下面是一份完整、可运行的 Swift Demo,结构清晰,逻辑拆分明确。

swift 复制代码
class Solution {

    func findAllConcatenatedWordsInADict(_ words: [String]) -> [String] {
        // 按长度排序,短词优先
        let sortedWords = words.sorted { $0.count < $1.count }
        var wordSet = Set<String>()
        var result: [String] = []

        for word in sortedWords {
            if word.isEmpty { continue }

            if canForm(word, wordSet) {
                result.append(word)
            }
            wordSet.insert(word)
        }

        return result
    }

    private func canForm(_ word: String, _ dict: Set<String>) -> Bool {
        if dict.isEmpty { return false }

        let chars = Array(word)
        var memo = Array(repeating: false, count: chars.count)

        func dfs(_ start: Int) -> Bool {
            if start == chars.count {
                return true
            }

            if memo[start] {
                return false
            }

            var current = ""
            for i in start..<chars.count {
                current.append(chars[i])
                if dict.contains(current) {
                    if dfs(i + 1) {
                        return true
                    }
                }
            }

            memo[start] = true
            return false
        }

        return dfs(0)
    }
}

为什么要先按长度排序

这是一个非常关键但容易被忽略的点

如果你不排序:

  • 长词先进入 Set
  • 在判断时,很可能会用"更长的词"去拆"更短的词"
  • 甚至出现自己拆自己的情况

排序后流程变成:

  1. 先把短词放进字典
  2. 再判断长词能不能由这些短词拼出来

这和真实世界里词典构建 → 复杂词分析的流程是完全一致的。

DFS + 记忆化在这里解决了什么问题

假设你有一个词:

text 复制代码
"catsdogcats"

从第 0 位开始,有非常多的切分方式:

  • cat | sdogcats
  • cats | dogcats
  • catsdog | cats(失败)

如果你不做记忆化,每个失败路径都会被反复计算。

memo[start] 的含义是:

start 位置开始,已经验证过"拼不出来",以后别再试了。

这一步是性能是否能过的关键

为什么不用 DP 数组直接做

当然可以,但 DFS 在 Swift 里写起来:

  • 更直观
  • 更贴近"拆字符串"的自然思路
  • 代码可读性更强

本质上,DFS + memo 和 DP 是等价的。

示例测试及结果

我们用题目里的示例来跑一遍。

swift 复制代码
let solution = Solution()

let words1 = [
    "cat","cats","catsdogcats",
    "dog","dogcatsdog",
    "hippopotamuses",
    "rat","ratcatdogcat"
]

print(solution.findAllConcatenatedWordsInADict(words1))
// ["catsdogcats", "dogcatsdog", "ratcatdogcat"]

let words2 = ["cat","dog","catdog"]
print(solution.findAllConcatenatedWordsInADict(words2))
// ["catdog"]

输出结果和题目预期完全一致。

时间复杂度

设:

  • n 是单词数量
  • L 是单词最大长度

单个单词的 DFS 最坏情况下是 O(L^2)

整体复杂度约为:

text 复制代码
O(n * L^2)

在题目给定的约束下(总字符数 ≤ 1e5),是完全可以接受的。

空间复杂度

主要来自:

  • Set 存储所有单词
  • DFS 的 memo 数组

空间复杂度约为:

text 复制代码
O(n * L)

没有额外的高消耗结构。

总结

LeetCode 472 是一道非常典型的"工程型字符串题",它考察的不是某个花哨算法,而是:

  • 是否能正确建模问题
  • 是否意识到"顺序"和"依赖关系"的重要性
  • 是否能控制递归与重复计算的成本

在真实业务中,这类问题经常出现在:

  • 搜索关键词分析
  • NLP 分词系统
  • 输入合法性校验
  • 规则引擎与词典系统

如果你能把这道题写到结构清晰、逻辑稳、性能可控,那说明你已经不只是"刷题",而是在用工程思维解决问题。

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