2744. 最大字符串配对数目

【LeetCode题解】反转字符串配对问题：最大匹配数目解析与实现

在算法面试中，字符串处理题型常常出现，其中“字符串反转匹配”的问题既考察了字符串操作的熟练度，也涉及了哈希表与贪心思想的灵活运用。

今天我们就来聊聊这道题：

题目描述：
给你一个下标从 0 开始的字符串数组 words，其中每个字符串都是互不相同的。如果存在两个字符串 words[i] 与 words[j]，满足：

• words[i] 等于 words[j] 的反转字符串，
• 且 0 <= i < j < words.length，

那么我们称它们可以匹配。

每个字符串最多匹配一次，请返回数组 words 中的最大匹配数目。

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🔍 示例说明

举个例子，我们输入如下数组：

words = ["ab", "ba", "cd", "dc", "ee"]

可以观察到：

• "ab" 和 "ba" 是一对反转匹配；
• "cd" 和 "dc" 是另一对；
• "ee" 自身反转后仍是 "ee"，但它没有第二个 "ee" 可配对，所以不能匹配。

因此，最大匹配数为 2。

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💡 解题思路

这道题的核心是：高效地找出反转字符串是否存在，并避免重复使用同一个字符串。

我们采用如下策略：

• 使用一个 set 存储当前未被匹配的字符串；
• 遍历每个字符串 word，计算它的反转 rev = word[::-1]；
• 如果 rev 已存在于 set 中，说明找到一对匹配，计数加一；
• 否则，将 word 放入 set 中等待未来可能的匹配。

这种方法的时间复杂度是 O(n)，空间复杂度是 O(n)，效率非常高。

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✅ 解法一：函数实现版（面试通用）

def max_matching_pairs(words):
    seen = set()
    count = 0

    for word in words:
        rev = word[::-1]
        if rev in seen:
            count += 1
            seen.remove(rev)
        else:
            seen.add(word)
    
    return count

调用示例：

print(max_matching_pairs(["ab", "ba", "cd", "dc", "ee"]))  # 输出 2

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✅ 解法二：面向对象形式（LeetCode风格）

如果你在刷 LeetCode，可以封装成类的形式：

class Solution(object):
    def maximumNumberOfStringPairs(self, words):
        """
        :type words: List[str]
        :rtype: int
        """
        st = set()
        ans = 0
        for word in words:
            if word[::-1] in st:
                ans += 1
                st.remove(word[::-1])
            else:
                st.add(word)
        return ans

同样的调用方式：

sol = Solution()
print(sol.maximumNumberOfStringPairs(["ab", "ba", "cd", "dc", "ee"]))  # 输出 2

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🔧 扩展：如果你想知道都有哪些配对？

只需稍作修改即可：

def matching_pairs_with_details(words):
    seen = set()
    pairs = []

    for word in words:
        rev = word[::-1]
        if rev in seen:
            pairs.append((rev, word))
            seen.remove(rev)
        else:
            seen.add(word)
    
    return pairs

输出：

print(matching_pairs_with_details(["ab", "ba", "cd", "dc", "ee"]))
# 输出：[('ab', 'ba'), ('cd', 'dc')]

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✨ 总结

• 本题考察了字符串反转、哈希集合的应用，以及如何避免重复匹配；
• 核心技巧是：使用哈希集合记录未匹配的字符串；
• 时间复杂度为 O(n)，是最优解之一；
• 除了解最大匹配数外，也可以扩展功能来输出配对详情。

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如果你喜欢这道题的分析，欢迎点赞收藏支持一下！也可以留言分享你对这类“字符串匹配”问题的看法和技巧 🙌