leetcode hot 100

49. 字母异位词分组

给定一个字符串数组，将字母异位词组合在一起。字母异位词指字母相同，但排列不同的字符串。

示例:

输入: ["eat", "tea", "tan", "ate", "nat", "bat"]
输出:
[
["ate","eat","tea"],
["nat","tan"],
["bat"]
]

说明：

所有输入均为小写字母。
不考虑答案输出的顺序

思路参考：https://leetcode-cn.com/problems/group-anagrams/solution/zi-mu-yi-wei-ci-fen-zu-by-leetcode/

思路一：hashmap + 自然排序

1. 创建一个map， map的键值分别是排序好的字符串和这个字符串对应的所有字母异位词；

2. 遍历所有字符串，把每个字符串转换成字符数组后进行排序，排完序后再转换成字符串；

3. 判断排序后的字符串是否存在于map中，如果不存在，则以字符串为键，空list为值存入map；

4. 把当前未排序的字符串存入map中以当前字符串为‘字母异位词’的键的 map value中
5. 最后返回map的所有 values 即可

class Solution {
    public List<List<String>> groupAnagrams(String[] strs) {

        // 创建一个map， map的键值分别是排序好的字符串和这个字符串对应的所有字母异位词
        HashMap<String, ArrayList<String>> map = new HashMap<>();

        // 遍历所有字符串
        for(String str : strs){
            // 把每个字符串转换成字符数组后进行排序，排完序后再转换成字符串
            char[] arr = str.toCharArray();
            Arrays.sort(arr);
            String newString = new String(arr);

            // 判断排序后的字符串是否存在于map中，如果不存在，则以字符串为键，空list为值存入map
            if(!map.containsKey(newString)){
                map.put(newString, new ArrayList<String>());
            }

            // 把当前未排序的字符串存入map中以当前字符串为‘字母异位词’的键的map value中
            map.get(newString).add(str);
        }
        return new ArrayList(map.values());
    }
}

leetcode 执行用时：8 ms > 94.10%, 内存消耗：41.4 MB >92.32%

复杂度分析：

时间复杂度：O(nklogk), n是外层循环，数组的大小，k是所有字符串中长度最大的字符串的长度，klogk是对每个字符串进行排序的复杂度

空间复杂度：O(n+m), 空间复杂度是map存储的所有元素带来的，所以主要包括所有健值O(m), 以及所有value O(n)

思路二：

hashmap + 计数排序

把原来通过自然排序后得到的字符串作为map 的 key 变成对每个字符串的字符进行计数排序后将每个字符的数量拼接成一个字符串作为键

class Solution {
    public List<List<String>> groupAnagrams(String[] strs) {

        // 创建一个map， map的键值分别是排序好的字符串和这个字符串对应的所有字母异位词
        HashMap<String, ArrayList<String>> map = new HashMap<>();
        
        int[] counts = new int[26];
        // 遍历所有字符串
        for(String str : strs){
            // 把每个字符串转换成字符数组后进行计数排序，统计每个字符出现的次数把计数结果转换成字符串
            char[] arr = str.toCharArray();
            Arrays.fill(counts, 0);
            for(int i = 0; i < arr.length; i++){
                counts[arr[i] - 'a']++;
            }

            StringBuilder sb = new StringBuilder("");
            for(int i = 0; i < 26; i++){
                // 为了防止出现的次数之间相互干扰，比如12究竟是两个字符每个字符分别出现了1和2次，
                // 还是一个字符出现了12次，所以需要一个分隔符，这样可以明确每个字符出现的次数
                sb.append("#");         
                sb.append(counts[i]);   // 把每个字符出现的次数拼接起来
            }

            // 判断排序后的字符串是否存在于map中，如果不存在，则以字符串为键，空list为值存入map
            String newString = sb.toString();
            if(!map.containsKey(newString)){
                map.put(newString, new ArrayList<String>());
            }

            // 把当前未排序的字符串存入map中以当前字符串为‘字母异位词’的键的map value中
            map.get(newString).add(str);
        }
        return new ArrayList(map.values());
    }
}

leetcode 执行用时：25 ms > 16.08%, 内存消耗：42.3 MB > 21.38%

复杂度分析：

时间复杂度：O(nk), n是外层循环，数组的大小，k是所有字符串中长度最大的字符串的长度，每次计数排序都对遍历某个字符串，所以有一个O(k)的算法复杂度

空间复杂度：O(n+m), 空间复杂度是map存储的所有元素带来的，所以主要包括所有健值O(m), 以及所有value O(n)