哈希2:字母异位符分组

🎯 题目描述

给定一个字符串数组，将所有字母异位词 组合在一起。字母异位词指的是由相同字母重排形成的字符串，例如 "eat" 和 "tea"。可以按任意顺序返回结果列表。

💡 核心思路

要解决这个问题，关键是找到一种统一的标识，让所有字母异位词都对应同一个标识，这样就能用哈希表把它们分组。

我这里提供两种主流思路：

1. 排序法（直观易实现）

核心逻辑 ：将每个字符串排序，排序后的结果相同的字符串就是字母异位词。例如 "eat" 和 "tea" 排序后都是 "aet"。
时间复杂度：\(O(nk\log k)\)，其中 n 是字符串数量，k 是单个字符串的最大长度。排序每个字符串需要 \(O(k\log k)\)，共 n 个字符串。
空间复杂度：\(O(nk)\)，用于存储哈希表和结果。

2. 字符计数法（更优时间复杂度）

核心逻辑 ：统计每个字符串中 26 个字母的出现次数，用一个包含计数的字符串作为哈希表的键。例如 "eat" 的计数是 a:1, e:1, t:1，可以表示为 "1#0#0#...#1#1"。
时间复杂度：\(O(nk)\)，统计每个字符串的字符计数只需 \(O(k)\)，共 n 个字符串。
空间复杂度：\(O(nk)\)，用于存储哈希表和结果。

🚀 完整代码实现

排序法（AC 代码）

cpp

复制代码

#include <vector>
#include <string>
#include <unordered_map>
#include <algorithm>

using namespace std;

class Solution {
public:
    vector<vector<string>> groupAnagrams(vector<string>& strs) {
        // 哈希表：键为排序后的字符串，值为对应的字母异位词列表
        unordered_map<string, vector<string>> groups;

        for (string& s : strs) {
            string sorted_s = s;
            // 排序字符串，得到统一标识
            sort(sorted_s.begin(), sorted_s.end());
            // 将原字符串加入对应分组
            groups[sorted_s].push_back(s);
        }

        // 将哈希表中的值转移到结果中
        vector<vector<string>> result;
        result.reserve(groups.size()); // 预分配空间，提升效率
        for (auto& [_, group] : groups) {
            result.push_back(move(group)); // 使用move避免拷贝
        }

        return result;
    }
};

字符计数法（更优时间复杂度）

cpp

复制代码

#include <vector>
#include <string>
#include <unordered_map>

using namespace std;

class Solution {
public:
    vector<vector<string>> groupAnagrams(vector<string>& strs) {
        unordered_map<string, vector<string>> groups;

        for (string& s : strs) {
            // 统计26个字母的出现次数
            vector<int> count(26, 0);
            for (char c : s) {
                count[c - 'a']++;
            }

            // 将计数转换为字符串作为键
            string key;
            for (int i = 0; i < 26; ++i) {
                key += to_string(count[i]) + '#';
            }

            groups[key].push_back(s);
        }

        vector<vector<string>> result;
        for (auto& [_, group] : groups) {
            result.push_back(move(group));
        }

        return result;
    }
};

📝 关键细节解析

结构化绑定 auto& [_, group] 这是 C++17 引入的语法，用于遍历哈希表时直接提取键值对。_ 作为占位符表示我们不需要使用键，group 直接引用值（字母异位词列表），避免了拷贝，提升了效率。
reserve 预分配空间 在创建结果 vector 时，调用 reserve(groups.size()) 可以提前分配足够的内存，避免后续 push_back 时频繁扩容，从而提升性能。
std::move 避免拷贝 在将哈希表中的 vector 转移到结果时，使用 std::move 可以将 vector 的所有权直接转移，而不是进行昂贵的深拷贝。

🧪 测试用例验证

以题目示例输入 strs = ["eat","tea","tan","ate","nat","bat"] 为例：

排序法中，"eat"、"tea"、"ate" 排序后均为 "aet"，会被分到同一组。
字符计数法中，它们的字符计数完全相同，也会被分到同一组。最终输出：[["bat"],["nat","tan"],["ate","eat","tea"]]，与题目要求一致。