【哈希表】LeetCode 49. 字母異位詞分組【中等】

給你一個字符串數組，請你將 字母異位詞 組合在一起。可以按任意順序返回結果列表。

字母異位詞 是由重新排列源單詞的字母得到的一個新單詞，所有源單詞中的字母通常恰好只用一次。

示例 1:

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

示例 2:

輸入: strs = [""]
輸出: [[""]]

示例 3:

輸入: strs = ["a"]
輸出: [["a"]]
 

提示：

1 <= strs.length <= 104
0 <= strs[i].length <= 100
strs[i] 僅包含小寫字母

 

【分析】

兩個字符串互爲字母異位詞，當且僅當兩個字符串包含的字母相同。同一組字母異位詞中的字符串具備相同點，可以使用相同點作爲一組字母異位詞的標誌，使用哈希表存儲每一組字母異位詞，哈希表的鍵爲一組字母異位詞的標誌，哈希表的值爲一組字母異位詞列表。

遍歷每個字符串，對於每個字符串，得到該字符串所在的一組字母異位詞的標誌，將當前字符串加入該組字母異位詞的列表中。遍歷全部字符串之後，哈希表中的每個鍵值對即爲一組字母異位詞。

以下兩種方法分別使用排序和計數作爲哈希表的鍵。

方法一：排序

由於互爲字母異位詞的兩個字符串包含的字母相同，因爲對兩個字符串分別進行排序之後得到的字符串一定是相同的，故可以將排序之後的字符串作爲哈希表的鍵。

class Solution:
    def groupAnagrams(self, strs: List[str]) -> List[List[str]]:
        mp = collections.defaultdict(list) # 定義哈希表

        for st in strs:
            key = "".join(sorted(st)) # 字符串排序，作爲字典key
            mp[key].append(st) # 鍵爲排序後的字符串，值爲原始字符串

        return list(mp.values()) # 返回list格式的字典的值即可

# 時間複雜度：O(nklogk)。其中n是strs中的字符串的數量，k是strs中的字符串的最大長度。需要遍n個字符串，對於每個字符串，需要O(klogk)的時間進行排序以及O(1)的時間更新哈希表，因此總時間複雜度是O(nklogk)
# 空間複雜度：O(nk)。n是strs中字符串的數量，k是strs中字符串的最大長度。需要用哈希表存儲全部字符串。

方法二：計數

由於互爲字母異位詞的兩個字符串包含的字母相同，因此兩個字符串中的相同字母出現的次數一定是相同的，故可以將每個字母出現的次數使用字符串表示，作爲哈希表的鍵。

由於字符串只包含小寫字母，因此對於每個字符串，可以使用長度爲26的數組記錄每個字母出現的次數。需要注意的是，在使用數組作爲哈希表的鍵時，不通語言的支持程度不同，因此不同語言的實現方式也不同。

class Solution:
    def groupAnagrams(self, strs: List[str]) -> List[List[str]]:
        mp = collections.defaultdict(list)

        for st in strs:
            counts = [0] * 26
            for ch in st:
                counts[ord(ch) - ord("a")] += 1
            # 需要將 list 轉換成 tuple 才能進行哈希
            mp[tuple(counts)].append(st)
        
        return list(mp.values())