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2026-05-13 14:35 |
02-字母异位词分组
题面
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。
字母异位词:字母相同但排列不同的字符串。
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"。
- "nat" 和 "tan" 是字母异位词。
- "ate"、"eat" 和 "tea" 是字母异位词。
示例 2:
输入: strs = [""]
输出: [[""]]
示例 3:
输入: strs = ["a"]
输出: [["a"]]
约束:
1 <= strs.length <= 10^40 <= strs[i].length <= 100strs[i]仅包含小写字母
思路
[!question] 💡 思考 两个字符串互为字母异位词,意味着它们有什么共同特征?能否用这个特征作为哈希表的键,把同类字符串归到一起?
方法一:排序作为键 ⭐(推荐入门)
核心思想:如果两个字符串是字母异位词,那么把它们各自字符排序后得到的字符串完全一样。
做法:遍历每个字符串,将其排序后作为哈希表的键,将原始字符串追加到对应值(切片)中。
flowchart LR
A["遍历每个字符串 s"] --> B["对 s 的字符排序得到 key"]
B --> C{"key 在哈希表中?"}
C -->|"否"| D["新建空切片,存入 mp[key]"]
C -->|"是"| E["取已有切片"]
D --> F["将原始字符串 s 追加到 mp[key]"]
E --> F
F --> G{"还有下一个字符串?"}
G -->|"是"| A
G -->|"否"| H["收集所有切片的值并返回"]
以 ["eat", "tea", "tan", "ate", "nat", "bat"] 为例:
| 字符串 | 排序后 key | 哈希表状态 |
|---|---|---|
"eat" |
"aet" |
{aet: ["eat"]} |
"tea" |
"aet" |
{aet: ["eat","tea"]} |
"tan" |
"ant" |
{aet: [...], ant: ["tan"]} |
"ate" |
"aet" |
{aet: ["eat","tea","ate"], ant: ["tan"]} |
"nat" |
"ant" |
{aet: [...], ant: ["tan","nat"]} |
"bat" |
"abt" |
{aet: [...], ant: [...], abt: ["bat"]} |
关键细节:
- Go 中需要先将字符串转为
[]rune或[]byte,调用sort.Slice排序后再转回字符串作为 key - 注意使用
make(map[string][]string)初始化哈希表 - 最终返回值需要把 map 的所有 slice 收集到一个二维切片中
方法二:字符计数作为键 ⭐⭐(最优)
核心思想:对于只含小写字母的字符串,统计每个字符出现的次数。两个字符串的字符计数完全相同时,它们互为字母异位词——无需真正排序。
做法:用长度为 26 的整数数组记录 'a'~'z' 各出现几次,将其转为字符串作为哈希表键。
flowchart LR
A["遍历每个字符串 s"] --> B["初始化 [26]int 计次数组"]
B --> C["遍历 s 的每个字符 c"]
C --> D["count[c - 'a']++"]
D --> E{"遍历完 s?"}
E -->|"否"| C
E -->|"是"| F["将 count 转为字符串 key"]
F --> G["将 s 追加到 mp[key]"]
G --> H{"还有下一个字符串?"}
H -->|"是"| A
H -->|"否"| I["收集所有切片的值并返回"]
为什么这个方法更快?
- 排序法:每个字符串需 O(k log k),k 为字符串长度
- 计次法:每个字符串只需 O(k),k 为字符串长度
- 当字符串较长时差异显著
两种方法对比:
| 时间复杂度 | 空间复杂度 | 特点 | |
|---|---|---|---|
| 排序法 | O(n · k · log k) | O(n · k) | 直观易懂,适合面试入门 |
| 计次法 | O(n · k) | O(n · k) | 更优性能,体现对问题的深入理解 |
代码提示
排序法的伪代码模板
初始化空哈希表 mp : map[string][]string
for 每个字符串 s in strs:
key = 对 s 的字符排序后的结果
mp[key] = append(mp[key], s)
收集 mp 中所有 value 组成结果并返回
计次法的伪代码模板
初始化空哈希表 mp : map[string][]string
for 每个字符串 s in strs:
创建长度为 26 的计次数组 cnt
for 字符 c in s:
cnt[c - 'a']++
key = 将 cnt 转为唯一字符串表示
mp[key] = append(mp[key], s)
收集 mp 中所有 value 组成结果并返回
技巧
[!tip] 🔑 核心模式:等价类分组 "找到元素的共同特征 → 作为哈希键 → 同组聚合" 是一个通用范式。本题中「排序结果」和「字符计数」都是等价的签名(signature),可用于识别一组字符串是否互为字母异位词。类似思路还出现在「有效的字母异位词」「赎金信」等问题。
[!note] 🐹 Go 中的 HashMap 写法
- Go 的 map 取值时 key 不存在会返回零值(
[]string的零值是nil),直接用append(mp[key], s)是安全的——append(nil, s)会得到[s]- 利用 Go 这一特性,不需要先判断 key 是否存在再决定插入还是追加,代码更简洁
[!info] 📊 复杂度分析(计次法)
- 时间:O(n · k),n 为字符串个数,k 为字符串最大长度。每个字符恰好访问一次
- 空间:O(n · k),哈希表存储所有字符串的副本;计次数组固定 26 个 int,忽略不计
[!quote] 💬 面试官追问指南
- Q: 如果字符串包含 Unicode 字符怎么办?A: 计次法需用 map[rune]int,排序法可用
sort.Slice对 []rune 排序- Q: 能不能不用额外空间?A: 题目要求返回新结构,无法原地完成
- Q: 字符计数如何高效转成 map 的 key?A: 用
strconv.Itoa拼接或用bytes.Join构造字符串
代码
方法一:排序法
func groupAnagrams(strs []string) [][]string {
mp := make(map[string][]string)
for _, s := range strs {
// 将字符串转为 []byte 排序,得到规范化 key
b := []byte(s)
sort.Slice(b, func(i, j int) bool {
return b[i] < b[j]
})
key := string(b)
// Go 的 append 对 nil 切片安全,可直接追加
mp[key] = append(mp[key], s)
}
// 收集结果
result := make([][]string, 0, len(mp))
for _, v := range mp {
result = append(result, v)
}
return result
}
需导入
"sort"
方法二:字符计数法(最优)⭐
func groupAnagrams(strs []string) [][]string {
mp := make(map[string][]string)
for _, s := range strs {
// 统计每个小写字母出现次数
count := [26]int{}
for _, c := range s {
count[c-'a']++
}
// 将计次数组转为字符串作为 key,用 "#" 分隔避免歧义
// 例如 [1,0,0,...] -> "#1#0#0#..."
var sb strings.Builder
sb.WriteByte('#')
for _, v := range count {
sb.WriteString(strconv.Itoa(v))
sb.WriteByte('#')
}
key := sb.String()
mp[key] = append(mp[key], s)
}
result := make([][]string, 0, len(mp))
for _, v := range mp {
result = append(result, v)
}
return result
}
需导入
"strconv","strings"
[!success] ✅ 运行验证 LeetCode 第 49 题,通过率约 62%。计次法通常能在 5ms 内通过全部测试用例,远超排序法。掌握「等价类分组」思维后,可举一反三解决大量相似问题。