思路分析
核心思想:递归遍历每个数字对应的字母,逐步构建组合字符串,递归到底(遍历完所有数字)时将组合加入结果集,回溯时撤销最后一个字符,继续尝试下一个字母。
代码实现
java
// 1. 定义字母映射表
private final String[] letters = new String[]{"", "", "abc", "def", "ghi", "jkl", "mno", "pqrs", "tuv", "wxyz"};
// 2. 定义结果列表
List<String> res = new ArrayList<>();
// 3. 主函数:处理空输入
public List<String> letterCombinations(String digits) {
// 4. 处理空输入
if (digits == null || digits.length() == 0) {
return res;
}
// 5. 回溯:从索引0开始,递归构建字符串
backtrack(digits, 0, new StringBuilder());
return res;
}
/**
* @Author Feng
* @Description 回溯函数,递归构建字符串
* @Date 2026/2/1
* @Param [digits, index, sb]
* @return void
**/
private void backtrack(String digits, int index, StringBuilder sb){
// 6. 递归终止条件:当索引等于输入长度时,添加当前字符串
if (index == digits.length()) {
res.add(sb.toString());
return;
}
// 7. 递归处理当前索引的字母
char charAt = digits.charAt(index);
String letter = letters[charAt - '0'];
for (char curchar : letter.toCharArray()) {
sb.append(curchar);
backtrack(digits, index+1, sb);
sb.deleteCharAt(index);
}
}
复杂度分析
- 时间复杂度:由「递归树的总节点数」决定,等于「所有可能的解的数量」(回溯的穷举本质),如电话号码问题为 3m×4n;
- 空间复杂度:算法本身:递归深度(递归栈 + 临时辅助空间),如电话号码问题为 O(k);以输入 digits = "23" 为例,先明确前提:
数字映射规则:2→3 个字母(a/b/c)、3→3 个字母(d/e/f)、7/9→4 个字母,其余数字(2-9)→3 个字母;
设:输入数字串长度为 k,其中对应 3 个字母的数字有 m 个,对应 4 个字母的数字有 n 个(m+n=k)。
- 时间复杂度:O(3m×4n)
推导过程:
递归树的「叶子节点数」= 所有可能的字母组合数 = 3m×4n(每个数字对应字母的笛卡尔积);
递归树的「总节点数」≈ 叶子节点数(非叶子节点数远小于叶子节点数,可忽略);
每个节点的操作(拼接字符、判断终止条件)均为 O(1);
最终时间复杂度 = 总节点数 × O(1) = 3m×4n。