【17. 电话号码的字母组合 中等】
题目:
给定一个仅包含数字 2-9 的字符串,返回所有它能表示的字母组合。答案可以按 任意顺序 返回。
给出数字到字母的映射如下(与电话按键相同)。注意 1 不对应任何字母。
示例 1:
输入:digits = “23”
输出:[“ad”,“ae”,“af”,“bd”,“be”,“bf”,“cd”,“ce”,“cf”]
示例 2:
输入:digits = “”
输出:[]
示例 3:
输入:digits = “2”
输出:[“a”,“b”,“c”]
提示:
- 0 <= digits.length <= 4
- digits[i] 是范围 [‘2’, ‘9’] 的一个数字。
思路:
数字和字母如何映射
首先要解决的问题是数字和字母如何映射,可以使用map或者定义一个二维数组,例如:string letterMap[10],来做映射,这里定义一个二维数组,代码如下:
// 数字和字母映射
const string letterMap[10] = {"", // 0"", // 1"abc", // 2"def", // 3"ghi", // 4"jkl", // 5"mno", // 6"pqrs", // 7"tuv", // 8"wxyz" // 9
};
回溯法来解决n个for循环的问题
例如:输入:“23”,抽象为树形结构,如图所示:
图中可以看出遍历的深度,就是输入"23"的长度,而叶子节点就是我们要收集的结果,输出[“ad”, “ae”, “af”, “bd”, “be”, “bf”, “cd”, “ce”, “cf”]。
回溯三部曲:
- 确定回溯函数参数
首先需要一个字符串path来收集叶子节点的结果,然后用一个字符串数组result保存起来,这两个变量我依然定义为全局。
再来看参数,参数指定是有题目中给的string digits,然后还要有一个参数就是int型的index。
注意这个index可不是77.组合 中等中的startIndex了。
这个index是记录遍历第几个数字了,就是用来遍历digits的(题目中给出数字字符串),同时index也表示树的深度。
代码如下:
vector<string> result;
string path;
void backtracking(const string& digits, int index)
- 确定终止条件
例如输入用例"23",两个数字,那么根节点往下递归两层就可以了,叶子节点就是要收集的结果集。
那么终止条件就是如果index 等于 输入的数字个数(digits.size)了(本来index就是用来遍历digits的)。
然后收集结果,结束本层递归。
代码如下:
if (index == digits.size()) {result.push_back(s);return;
}
- 确定单层遍历逻辑
首先要取index指向的数字,并找到对应的字符集(手机键盘的字符集)。
然后for循环来处理这个字符集,代码如下:
int digit = digits[index] - '0'; // 将index指向的数字转为int
string letters = letterMap[digit]; // 取数字对应的字符集
for(int i = 0; i < letters.size(); i++){path.push_back(letters[i]); // 处理backtracking(digits, index + 1); // 递归path.pop_back(); // 回溯
}
注意这里for循环,可不像是在回溯算法:求组合问题77.组合 中等中从startIndex开始遍历的。
因为本题每一个数字代表的是不同集合,也就是求不同集合之间的组合,而77.组合 中等是求同一个集合中的组合!
代码:
class Solution {
public:// 数字和字母映射const string letterMap[10] = {"", // 0"", // 1"abc", // 2"def", // 3"ghi", // 4"jkl", // 5"mno", // 6"pqrs", // 7"tuv", // 8"wxyz" // 9};vector<string> result;string path;// charMap为当前数字对应的字母字符串void backtracking(const string& digits, int index){if(digits.size() == 0) return;if(index == digits.size()){result.push_back(path);return;}int digit = digits[index] - '0'; // 将index指向的数字转为intstring letters = letterMap[digit]; // 取数字对应的字符集for(int i = 0; i < letters.size(); i++){path.push_back(letters[i]); // 处理backtracking(digits, index + 1); // 递归path.pop_back(); // 回溯}}vector<string> letterCombinations(string digits) {backtracking(digits, 0);return result;}
};
总结:
时间复杂度: O(3^m * 4^n),其中 m 是对应三个字母的数字个数,n 是对应四个字母的数字个数
空间复杂度: O(3^m * 4^n)
本并重点强调了和前面讲解过的77.组合 中等的区别,本题是多个集合求组合,所以在回溯的搜索过程中,都有一些细节需要注意的。
参考:
代码随想录