No.017：Letter Combinations of a Phone Number

问题：

Given a digit string, return all possible letter combinations that the number could represent.
A mapping of digit to letters (just like on the telephone buttons) is given below.
Example:
Input:Digit string "23"
Output: ["ad", "ae", "af", "bd", "be", "bf", "cd", "ce", "cf"].
Note:
Although the above answer is in lexicographical order, your answer could be in any order you want.

官方难度：

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翻译：

给定一个数字组成的字符串，返回所有可能的字母集合。数字和字母的映射关系就像电话上显示的一样。

例子：

输入字符串："23"

输出集合：["ad","ae","af","bd","be","bf","cd","ce","cf"]

集合内的元素顺序没有规定。

方法一：

1. 首先需要定义一个数值-字符的字典转译方法，使用长度为8的字符串数组，存放a-z的字母，然后根据输入的int值，返回一个char[]类型数组。
2. 输入数字字符长度为0时，返回的是一个空的集合，而不是长度为1，包含一个空字符串的集合，需要特殊处理。
3. 先将空字符串放入集合，然后开启递归。
4. 递归终点是数字字符串长度为0，返回集合。
5. 每次遍历集合的所有元素，根据数字字符串的第一个数字，排除所有可能性，将结果放回入参的集合，作为下一次递归的入参。
6. 截取数字字符串的第一个数字的方法是：targetDigit.charAt(0)-‘a’。
7. 注意入参检查

方法一的解题代码：

public static List<String> letterCombinations(String digits) {
        if (digits == null) {
            throw new IllegalArgumentException("Input error");
        }
        String copyDigits = digits;
        while (copyDigits.length() > 0) {
            int i = copyDigits.charAt(0) - '0';
            if (i < 2 || i > 9) {
                throw new IllegalArgumentException("Input error");
            }
            copyDigits = copyDigits.substring(1);
        }
        // 只接受2-9的数值字符串
        List<String> source = new LinkedList<>();
        if (digits.equals("")) {
            return source;
        }
        // 初始size需要等于1，不然之后不能循环
        source.add("");
        return format(source, digits);
    }

    // 递归方法
    private static List<String> format(List<String> source, String targetDigit) {
        if (targetDigit.length() == 0) {
            return source;
        }
        List<String> result = new LinkedList<>();
        // 第一个数
        int first = targetDigit.charAt(0) - '0';
        char[] cArray = dict(first);
        // source集合和targetDigit第一个数字对应字典的全排列
        for (String str : source) {
            for (char c : cArray) {
                result.add(str + c);
            }
        }
        // 将target转成source，继续递归
        return format(result, targetDigit.substring(1));
    }

    private static char[] dict(int num) {
        String[] mappping = new String[] { "abc", "def", "ghi", "jkl", "mno", "pqrs", "tuv", "wxyz" };
        return mappping[num - 2].toCharArray();
    }

方法二：

1.  转译字典还能使用其他方法实现，不使用字符串数组，获得返回的char型数组的第一个值，然后依次添加。

2.  有一个隐藏的性质，得到的每一个字母字符串长度，与最初的数字字符串长度是一样的。然后指定声明集合为LinkedList，利用LinkedList.remove()方法删除并返回第一个元素，以及LinkedList.peek()方法得到集合的第一个元素。

3.  利用三次循环，外循环获取对应数字，除了方法一中的办法，还可以使用Character包装类自带的方法：Character.getNumbericValue()。

4.  中循环，使用while()循环判断集合的第一个元素的长度是否等于i，然后删除第一个元素，再用内循环转译数字凭借字符串，放入集合的尾部，这样可以保证遍历上一次集合的值。

 

方法二的解题代码：

    public static List<String> letterCombinations2(String digits) {
        LinkedList<String> list = new LinkedList<String>();
        if (digits.length() == 0) {
            return list;
        }
        list.add("");
        for (int i = 0; i < digits.length(); i++) {
            int x = Character.getNumericValue(digits.charAt(i));
            while (list.peek().length() == i) {
                // 删除集合第一个元素并返回
                String s = list.remove();
                for (char c : dict2(x)) {
                    list.add(s + c);
                }
            }
        }
        return list;
    }

    // 数字-字母转译字典
    private static char[] dict2(int num) {
        char[] result;
        if (num == 9 || num == 7) {
            result = new char[4];
        } else {
            result = new char[3];
        }
        // 注意7和9代表4个字母
        char start;
        if (num < 8) {
            start = (char) ('a' + (num - 2) * 3);
        } else {
            start = (char) ('a' + (num - 2) * 3 + 1);
        }
        result[0] = start;
        result[1] = (char) (start + 1);
        result[2] = (char) (start + 2);
        if (num == 9 || num == 7) {
            result[3] = (char) (start + 3);
        }
        return result;
    }

备注

1. 就效率而言，两个方法是相同的，并没有高下之分。方法一的用法更加便于理解，但是其中使用了递归，所以在空间利用上要明显劣于方法二。推荐使用方法二。

 

相关链接：

https://leetcode.com/problems/letter-combinations-of-a-phone-number/

https://github.com/Gerrard-Feng/LeetCode/blob/master/LeetCode/src/com/gerrard/algorithm/medium/Q017.java

PS：如有不正确或提高效率的方法，欢迎留言，谢谢！