Leetcode 1178猜谜语

题目定义：

外国友人仿照中国字谜设计了一个英文版猜字谜小游戏，请你来猜猜看吧。

字谜的迷面 puzzle 按字符串形式给出，如果一个单词 word 符合下面两个条件，
    那么它就可以算作谜底：
单词 word 中包含谜面 puzzle 的第一个字母。
单词 word 中的每一个字母都可以在谜面 puzzle 中找到。
例如，如果字谜的谜面是 "abcdefg"，那么可以作为谜底的单词有 
    "faced", "cabbage", 和 "baggage"；而 "beefed"
    （不含字母 "a"）以及 "based"（其中的 "s" 没有出现在谜面中）
    都不能作为谜底。
返回一个答案数组 answer，数组中的每个元素 answer[i] 是在给出
    的单词列表 words 中可以作为字谜迷面 puzzles[i] 所对应的谜底的单词数目。


示例：
    输入：
    words = ["aaaa","asas","able","ability","actt","actor","access"], 
    puzzles = ["aboveyz","abrodyz","abslute","absoryz","actresz","gaswxyz"]
    输出：[1,1,3,2,4,0]
    解释：
    1 个单词可以作为 "aboveyz" 的谜底 : "aaaa" 
    1 个单词可以作为 "abrodyz" 的谜底 : "aaaa"
    3 个单词可以作为 "abslute" 的谜底 : "aaaa", "asas", "able"
    2 个单词可以作为 "absoryz" 的谜底 : "aaaa", "asas"
    4 个单词可以作为 "actresz" 的谜底 : "aaaa", "asas", "actt", "access"
    没有单词可以作为 "gaswxyz" 的谜底，因为列表中的单词都不含字母 'g'。
 

提示：
    1 <= words.length <= 10^5
    4 <= words[i].length <= 50
    1 <= puzzles.length <= 10^4
    puzzles[i].length == 7
    words[i][j], puzzles[i][j] 都是小写英文字母。
    每个 puzzles[i] 所包含的字符都不重复。

思路展开：

• 题目含义说只会出现小写字母，字母个数最多有26种，并且word 出现的字符只要在puzzle即可，所以，对于每个字符来说，就只有两种状态：出现/不出现，也即 0/1 状态
• 按照上述所说的，出现过的字符记为1，不出现记为 0，例如：abc :111,abd:1101 abaa:11 abz:11000....1(共有26位)
• 单词要成为puzzle的谜底：满足两个条件：包含puzzle的首字母，word所有的字符在puzzle都能找到
• • 所以首先需要找到包含puzzle首字母的单词，例如：abdsdi 有：a,ab,as,ad,adsi等等的二进制组合
  • 单词中的每个字符在puzzle也能找到
• 所以，可以先对单词word 进行状态转换，将所有单词转换为二进制数字，并放在map中，然后对于每个puzzle来说，查找map是否有对应的key,如果找到，说明有map.get(key)个字母组合
• 将puzzle所有的组合在map中对应的值累加，就是当前puzzle的谜底单词的个数

方式一(二进制状态压缩)：

class Solution {

    public List<Integer> findNumOfValidWords(String[] words, String[] puzzles) {
        List<Integer> ans = new ArrayList<>();
        Map<Integer,Integer> map = wordsToMap(words);
        for(String puzzle : puzzles){
            int mask = 0;
            int total = 0;
            
           	//统计所有除 第一个 的二进制数
            for(int i = 1; i < 7; i++)
                mask |= (1 << (puzzle.charAt(i) -'a'));
            int subSet = mask;
            do{
                //加上puzzle 第一个 的字符
                int s = subSet | (1 << (puzzle.charAt(0) -'a'));
               //如果找到，就进行累加
                if(map.containsKey(s))
                    total += map.get(s);
                //subSet 进行累减 并再次判断 ，边界值为 -1 
                //subSet = -1 再与 mask 与运算，会等于mask
                subSet  = (subSet - 1) & mask;
            }while(subSet != mask);
            ans.add(total);
        }
        return ans;
    }
	
    
    //统计所有word 并转换成二进制数
    private Map<Integer,Integer> wordsToMap(String[] words){
        Map<Integer,Integer> map = new HashMap<>();
        for(String word : words){
            char[] ch = word.toCharArray();
            int mask = 0;
            for(int i = 0; i < ch.length; i++){
                mask |= (1 << (ch[i] -'a'));
            }
            //因为puzzle的长度最大为7位，如果word二进制的1超过7位，必不可能作为谜底
            if(Integer.bitCount(mask) <= 7)
                map.put(mask,map.getOrDefault(mask,0) + 1);
        }
        return map;
    }
}

方式二(字典树)：

class Solution {
    TrieNode root;

    public List<Integer> findNumOfValidWords( String[] words, String[] puzzles ) {
        root = new TrieNode();
        for (String word : words) {
            char[] arr = word.toCharArray();
            Arrays.sort(arr);
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
                if (i == 0 || arr[i] != arr[i - 1])
                    sb.append(arr[i]);
            }
            add(root, sb.toString());
        }
        List<Integer> ans = new ArrayList<>();
        for (String puzzle : puzzles) {
            char required = puzzle.charAt(0);
            char[] arr = puzzle.toCharArray();
            Arrays.sort(arr);
            ans.add(find(new String(arr), required, root, 0));
        }
        return ans;
    }

    private Integer find( String puzzle, char required, TrieNode cur, int pos ) {
        if (cur == null)
            return 0;
        if (pos == 7)
            return cur.frequency;
        int ret = find(puzzle, required, cur.child[puzzle.charAt(pos) - 'a'], pos + 1);
        if (puzzle.charAt(pos) != required)
            ret += find(puzzle, required, cur, pos + 1);
        return ret;
    }

    private void add( TrieNode root, String word ) {
        TrieNode cur = root;
        for (int i = 0; i < word.length(); i++) {
            char ch = word.charAt(i);
            if (cur.child[ch - 'a'] == null)
                cur.child[ch - 'a'] = new TrieNode();
            cur = cur.child[ch - 'a'];
        }
        ++cur.frequency;
    }
}

class TrieNode {
    int frequency;
    TrieNode[] child;

    public TrieNode() {
        frequency = 0;
        child = new TrieNode[26];
    }
}