class Solution { public: vector<vector<string>> groupAnagrams(vector<string>& strs) { unordered_map<string, vector<string>> mp; for (string& str: strs) { string key = str; sort(key.begin(), key.end()); mp[key].emplace_back(str); } vector<vector<string>> ans; for (auto it = mp.begin(); it != mp.end(); ++it) { ans.emplace_back(it->second); } 理解算法
时间: 2024-02-16 22:16:58 浏览: 167
这是 LeetCode 上的一个题目,要求将给定字符串数组按照由相同字符组成的顺序分组。该算法使用了哈希表和排序来进行处理,具体分析如下:
1. 首先定义一个哈希表,键为字符串中字符按照字典序排序后的结果,值为由相同字符组成的字符串列表。
2. 遍历给定的字符串数组,对于每一个字符串,将其复制一份作为键。
3. 对复制的字符串进行排序,将排序后的结果作为哈希表的键。
4. 将当前字符串添加到值列表中。
5. 将更新后的值列表重新放回哈希表中。
6. 遍历哈希表,将每个值列表添加到结果列表中。
7. 最后返回结果列表,即为所求的结果。
该算法的时间复杂度为 O(NKlogK),其中 N 为字符串数组的长度,K 为字符串的平均长度,主要消耗在字符串排序上。空间复杂度为 O(NK),主要消耗在哈希表中存储的字符串列表上。
需要注意的是,C++ 中的 emplace_back() 方法可以直接向 vector 中添加元素,效率比 push_back() 更高。
相关问题
class Solution { public: vector<vector<string>> groupAnagrams(vector<string>& strs) { vector<vector<string>> res; unordered_map<string, vector<string>> u_mapRes; for (auto& str : strs) { string count(26, '0'); for (auto& c : str) { count[c - 'a'] += 1; } u_mapRes[count].push_back(str); } for (auto& pair : u_mapRes) { res.push_back(pair.second); } return res; } };帮我逐行分析一下
<think>好的,我现在需要帮用户分析这个C++的代码,实现的是字母异位词分组。首先,我得仔细看看代码的结构,然后逐行解释每个部分的作用。
首先,函数groupAnagrams接收一个字符串向量strs,返回一个二维向量。代码里用了unordered_map来统计,键是每个字符串的字符计数,值是对应的异位词列表。这个方法应该是将每个字符串转换成表示字符出现次数的字符串,作为哈希表的键。
接下来,主循环遍历每个字符串str。里面定义了一个string count,长度26,初始化为'0',对应26个字母。然后遍历每个字符c,将count[c - 'a']加1。这里可能有问题,因为字符的ASCII码减去'a'得到的是0到25,但count是用字符'0'初始化的,每次加1的话,比如字符出现一次,会变成'1',两次变成'2',这样组合起来的字符串作为键,比如"a"会变成第一个字符是'1',其他是'0'的字符串。这样的键能唯一标识字符出现次数,但要注意,如果某个字符出现超过9次,这时候count中的字符会变成比如':'(ASCII是58,因为'0'是48,加10就是58,对应字符是':')。但题目中的输入可能只包含小写字母,且每个字符串长度可能不会超过某个限制,所以这可能没问题。不过用户可能需要注意这里潜在的溢出问题。
然后,将当前字符串str放入u_mapRes对应的键的向量中。最后遍历哈希表,将所有值存入结果res中。
可能的问题:使用字符串的字符来表示计数是否可靠?比如,当某个字符出现十次,这时候对应的字符会是':',而其他字符出现十次的话也会是同样的符号,这样不同字符的高次数是否会影响键的正确性?例如,假设某个字符串有10个a和1个b,另一个字符串有1个a和10个b,它们的count字符串可能不同,所以键还是不同的。但这里是否正确呢?比如,每个字符的计数用单个字符表示,最大只能到'9'(即9次),超过的话会变成非数字字符,但仍然是唯一的。只要同一个异位词的各个字符计数转换后的字符串相同,不管是否超过9次,这个方法都是可行的。因此,这个方法是正确的,无论出现次数多少,都能生成唯一的键。
那这个方法的优势在于不需要排序字符串,时间复杂度是O(n*k),其中n是字符串数量,k是字符串最大长度。而如果使用排序的话,时间复杂度是O(n*k log k)。所以这个方法更高效。
然后,用户可能需要逐行解释代码。我需要按行说明每部分的作用,比如vector<vector<string>> res; 是结果,unordered_map用来映射键到异位词列表。循环中的count字符串生成过程,以及最后将map中的值转移到res中。
需要注意的是,代码中的count字符串初始化为26个'0'字符,每次遍历字符时,对对应的位置加1。例如,字符a对应索引0,所以count[0]从'0'变为'1',依此类推。这样每个字母异位词生成的count字符串是相同的,因此可以作为哈希表的键。
可能用户对这部分的理解有困难,需要详细说明。比如,为什么用这种方式而不是排序字符串?或者如何处理字符计数超过9的情况。这时候要解释,不管计数是多少,只要每个字符的次数正确,生成的字符串唯一即可,即使超过9次,不同的次数仍然对应不同的键,因此不影响分组的正确性。
总结来说,这个方法的思路是通过统计每个字符出现的次数,生成一个唯一的字符串作为哈希表的键,将异位词映射到同一个键下,最后收集所有的值作为结果。</think>让我们逐步分析这个解决字母异位词分组问题的代码:
$$// 定义返回结果的二维数组$$
$$vector<vector<string>> res;$$
$$// 使用哈希表存储分组结果,键是字符计数特征字符串$$
$$unordered_map<string, vector<string>> u\_mapRes;$$
```cpp
for (auto& str : strs) { // 遍历每个输入字符串
string count(26, '0'); // 初始化字符计数特征字符串
for (auto& c : str) { // 统计每个字符出现次数
count[c - 'a'] += 1; // 对应字符位置计数+1
}
u_mapRes[count].push_back(str); // 将字符串存入对应分组
}
```
$$// 将哈希表中的分组结果转存到结果数组$$
$$for (auto& pair : u\_mapRes) \{$$
$$ res.push\_back(pair.second);$$
$$\}$$
**关键点解析:**
1. **字符计数特征字符串**(时间复杂度O(nk))
- 创建长度为26的字符串(对应26个字母)
- 每个字符位置记录对应字母出现次数
- 例如:`"eat"` → `a1e1t1...`(其他位为0)
2. **哈希表映射机制**
- 特征字符串作为唯一键
- 异位词必然生成相同的特征字符串
- 例如:`"eat"`和`"tea"`都会生成`a1e1t1...`
3. **算法优势**
- 相比排序法(O(nklogk)),避免字符串排序开销
- 线性时间复杂度:O(nk),n是字符串数量,k是最长字符串长度
**潜在优化点:**
1. 使用固定长度数组替代字符串
2. 分隔符处理(当计数超过9时保证正确性)
3. 提前分配内存空间减少rehash次数
这个方案的核心创新在于使用字符计数特征值作为哈希键,既保证了时间复杂度,又避免了字符串排序的开销,是非常典型的空间换时间优化策略。
class Solution { public: vector<vector<string>> groupAnagrams(vector<string>& strs) { unordered_map<string, vector<string>> mp; for (string& str: strs) { string key = str; sort(key.begin(), key.end()); mp[key].emplace_back(str); } vector<vector<string>> ans; for (auto it = mp.begin(); it != mp.end(); ++it) { ans.emplace_back(it->second); } return ans; } }; 请对上述代码每一行都做一个注解,越详细越好
<think>好的,我现在需要给用户提供的C++代码进行逐行详细注解。首先,我得仔细阅读代码,理解每一行的作用,然后用中文解释清楚。用户给的代码是LeetCode上分组字母异位词的解决方案,使用哈希表来归类处理。
首先看类的定义:class Solution { public: ... }; 这是一个标准的C++类,用于封装解决方法。接下来是函数groupAnagrams,参数是字符串向量strs,返回二维字符串向量。需要解释每个部分的作用。
unordered_map<string, vector<string>> mp; 这行声明了一个哈希表,键是排序后的字符串,值是对应的原始字符串列表。用户可能对unordered_map不熟悉,需要说明其作用和结构。
然后是循环遍历strs中的每个字符串。对于每个str,创建key变量,对其进行排序,然后将原字符串添加到对应的vector中。这里可能需要解释sort函数如何将字符串变为统一格式,以便异位词有相同的key。
接下来构建结果ans,遍历哈希表mp,将每个键对应的vector添加到ans中。这里需要说明emplace_back的效率和auto it的用法。
最后返回ans。整个过程需要确保注解详细,比如提到使用emplace_back而不是push_back的好处,或者为什么使用unordered_map而不是普通map。
同时,用户提供的引用中有其他相关代码,比如异位词检测的不同方法,比如排序或哈希表统计字符频率。但当前代码使用的是排序方法生成key,这可能与引用中的某些方法类似,比如引用[3]和[4]中的排序比较。不过当前问题主要是注解代码,所以需要专注于代码本身的解释,可能不需要深入比较其他方法,除非用户提问相关问题。
还要注意用户提到的系统级指令,比如数学公式的格式,但代码注解中可能不需要数学公式,所以主要遵循中文回答、正确LaTeX语法,生成相关问题等。但当前用户的问题主要是代码注解,所以重点放在详细解释每一行代码的功能和实现细节。
现在,我需要逐行检查代码,确保每一行都得到准确且易懂的解释,同时保持语言简洁。例如,解释为什么使用emplace_back,说明unordered_map的效率,以及整个算法的时间复杂度等。可能还需要提到代码的优化点,比如使用移动语义来提升性能,但原代码中没有使用,可以在注解中提到可能的改进方法,如引用[1]中的注释部分提到的for循环改写。
最后,生成相关问题需要考虑该代码的应用场景、优化方法、时间复杂度分析,或者与其他异位词处理方法的比较。例如,可以问如何优化时间复杂度,或者比较排序法和字符计数法的优劣,或者如何处理大规模数据的情况。</think>以下是代码逐行注解:
```cpp
class Solution {
public:
// 定义函数:接收字符串数组,返回分组后的异位词二维数组
vector<vector<string>> groupAnagrams(vector<string>& strs) {
// 创建哈希表:键为排序后的字符串,值为原始字符串组成的vector
unordered_map<string, vector<string>> mp;
// 遍历输入数组中的每个字符串
for (string& str: strs) {
// 创建当前字符串的副本作为键
string key = str;
// 对键进行排序(使异位词得到相同key)
sort(key.begin(), key.end());
// 将原字符串存入对应key的vector中
mp[key].emplace_back(str); // 比push_back更高效[^1]
}
// 创建结果容器
vector<vector<string>> ans;
// 遍历哈希表中的每个键值对
for (auto it = mp.begin(); it != mp.end(); ++it) {
// 将每个分组存入结果
ans.emplace_back(it->second);
}
// 返回最终分组结果
return ans;
}
};
```
关键点解析:
1. **时间复杂度**:$O(nk \log k)$,其中n是字符串数量,k是字符串最大长度(主要耗时在排序操作)
2. **空间复杂度**:$O(nk)$,存储所有字符串
3. **核心技巧**:利用排序后的字符串作为统一标识[^4]
4. **优化点**:可用`for(auto& [_, vs]: mp)`简化迭代过程
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