[LeetCode刷题]49.字母异位词分组（通俗易懂的java题解）

大家好，今天我们来解决一道LeetCode上的经典题目------字母异位词分组。这道题难度中等，但其实是很多面试中的常客。我会用最通俗易懂的方式，一步步带你理解并解决这个问题。

题目描述

题目链接：49. 字母异位词分组 - 力扣（LeetCode）

给你一个字符串数组，请你将字母异位词组合在一起。可以按任意顺序返回结果列表。

示例 1:

输入: strs = ["eat", "tea", "tan", "ate", "nat", "bat"]

输出:[["bat"],["nat","tan"],["ate","eat","tea"]]

解释：

在 strs 中没有字符串可以通过重新排列来形成 "bat"。
字符串 "nat" 和 "tan" 是字母异位词，因为它们可以重新排列以形成彼此。
字符串 "ate" ，"eat" 和 "tea" 是字母异位词，因为它们可以重新排列以形成彼此。

示例 2:

输入: strs = [""]

输出:[[""]]

示例 3:

输入: strs = ["a"]

输出:[["a"]]

提示：

1 <= strs.length <= 104
0 <= strs[i].length <= 100
strs[i] 仅包含小写字母

先理解什么是字母异位词？

简单来说，字母异位词就是字母相同，但顺序不同的单词。

比如：

"eat"、"tea"、"ate" 这三个单词，虽然字母顺序不同，但都是由 a、e、t 这三个字母组成的，所以它们是字母异位词
"tan" 和 "nat" 都是由 a、n、t 组成的，也是一组异位词
"bat" 由 a、b、t 组成，和其他单词都不相同，所以单独成一组

解题思路（核心思想）

这道题的关键是：如何判断两个单词是字母异位词？

有一个非常巧妙的方法：把单词的字母排序后作为这个单词的"特征"

为什么这样可行？

"eat" 排序后 → "aet"
"tea" 排序后 → "aet"
"ate" 排序后 → "aet"

看到没？只要是字母异位词，排序后的结果一定相同！这个排序后的字符串就像是一个"指纹"，可以帮助我们识别所有异位词。

代码实现（详细注释版）

java 复制代码

class Solution {
    public List<List<String>> groupAnagrams(String[] strs) {
        // 步骤1：创建一个"字典"，用来存放分组
        // key：单词的"特征"（比如排序后的字符串）
        // value：所有具有相同特征的单词
        HashMap<String, List<String>> map = new HashMap<>();
        
        // 步骤2：遍历每一个单词
        for (int i = 0; i < strs.length; i++) {
            String currentWord = strs[i];  // 当前单词
            
            // 步骤3：找出当前单词的特征
            char[] letters = currentWord.toCharArray();  // 拆成字母
            Arrays.sort(letters);                         // 字母排序
            String feature = new String(letters);         // 排序后就是特征
            
            // 步骤4：看这个特征是否已经存在
            if (map.containsKey(feature)) {
                // 如果存在，拿到这个组，把当前单词放进去
                List<String> group = map.get(feature);
                group.add(currentWord);
            } else {
                // 如果不存在，创建新组
                List<String> newGroup = new ArrayList<>();
                newGroup.add(currentWord);
                map.put(feature, newGroup);
            }
        }
        
        // 步骤5：把字典里的所有组取出来返回
        List<List<String>> result = new ArrayList<>();
        for (List<String> group : map.values()) {
            result.add(group);
        }
        return result;
    }
}

详细执行过程演示

让我们用题目中的例子，一步步看代码是如何执行的：

输入：strs = ["eat", "tea", "tan", "ate", "nat", "bat"]

第1步：处理 "eat"

当前单词："eat"
排序后得到特征："aet"
map中还没有 "aet"，所以创建新列表
map状态：{"aet" → ["eat"]}

第2步：处理 "tea"

当前单词："tea"
排序后得到特征："aet"
map中已有 "aet"，获取列表 ["eat"]，加入 "tea"
map状态：{"aet" → ["eat", "tea"]}

第3步：处理 "tan"

当前单词："tan"
排序后得到特征："ant"
map中没有 "ant"，创建新列表
map状态：{"aet" → ["eat", "tea"], "ant" → ["tan"]}

第4步：处理 "ate"

当前单词："ate"
排序后得到特征："aet"
map中已有 "aet"，获取列表 ["eat", "tea"]，加入 "ate"
map状态：{"aet" → ["eat", "tea", "ate"], "ant" → ["tan"]}

第5步：处理 "nat"

当前单词："nat"
排序后得到特征："ant"
map中已有 "ant"，获取列表 ["tan"]，加入 "nat"
map状态：{"aet" → ["eat", "tea", "ate"], "ant" → ["tan", "nat"]}

第6步：处理 "bat"

当前单词："bat"
排序后得到特征："abt"
map中没有 "abt"，创建新列表
map状态：{"aet" → ["eat", "tea", "ate"], "ant" → ["tan", "nat"], "abt" → ["bat"]}

最后：返回结果

取出map中所有的value（即三个列表）
返回：[["eat","tea","ate"], ["tan","nat"], ["bat"]]

复杂度分析

时间复杂度：O(n × klogk)
- n 是字符串数组的长度
- k 是字符串的最大长度
- 需要对每个字符串排序，排序的时间复杂度是 O(klogk)
空间复杂度：O(n × k)
- 需要存储所有的字符串

总结与思考

核心技巧：通过排序把异位词转换成相同的特征字符串
数据结构选择：HashMap非常适合这种需要"根据特征分组"的场景
解题步骤：
- 遍历每个单词
- 排序得到特征
- 根据特征分组存储
- 返回所有分组

最后的话

这道题看似复杂，但掌握了"排序后作为特征"这个技巧后，就会变得非常简单。希望通过这篇文章，你已经完全理解了字母异位词分组的解法。如果还有不明白的地方，欢迎在评论区留言讨论！

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