438. 找到字符串中所有字母异位词/C++

本文深入探讨了滑动窗口算法在寻找字符串异位词中的应用。通过双指针技术,该算法有效地比较了目标字符串s与模式字符串p的所有可能子串,实现了O(n)的时间复杂度,展示了其在字符串匹配问题上的高效性和实用性。

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在这里插入图片描述
以字母出现次数相同为字母异位词。
以双指针所夹的区间作为s中与p比较的子串。(滑块)

vector<int> findAnagrams(string s, string p) {
    int sLen = s.size();
    int pLen = p.size();
    if(sLen < pLen)
        return {};
    
    int l=0, r=-1;
    vector<int> vecS(26),vecP(26),res;
    for(int i=0;i<pLen;++i){
        ++vecS[s[i]-'a'];
        ++vecP[p[++r]-'a'];
    }
    if(vecS==vecP)
        res.push_back(0);
    
    while(r<sLen-1){
        ++vecS[s[++r]-'a'];
        --vecS[s[l++]-'a'];
        if(vecS==vecP)
            res.push_back(l);
    }
    return res;
}
### C++ 实现字母异位词检测算法 #### 方法一:基于排序的解决方案 通过将字符串中的字符按照字典序排序,可以判断两个字符串是否为字母异位词。如果排序后的结果相同,则它们互为字母异位词。 以下是具体的实现代码: ```cpp #include <vector> #include <string> #include <unordered_map> #include <algorithm> using namespace std; vector<vector<string>> groupAnagrams(vector<string>& strs) { unordered_map<string, vector<string>> map; for (const string& str : strs) { string key = str; sort(key.begin(), key.end()); // 对字符串进行排序作为键值 map[key].push_back(str); // 将原始字符串存入对应的键值下 } vector<vector<string>> result; for (auto& pair : map) { result.push_back(pair.second); } return result; } ``` 上述代码的核心逻辑在于利用哈希表存储排序后的字符串及其对应的所有异位词[^3]。最终返回的是一个二维向量,其中每一维包含了属于同一组的字母异位词。 --- #### 方法二:计数法 另一种常见的方法是统计每个字符串中各个字符的数量,并以此来区分不同的字母异位词组合。这种方法不需要对字符串本身进行排序操作,而是通过对字符频率的比较完成分类。 下面是具体实现方式: ```cpp #include <vector> #include <string> #include <unordered_map> #include <algorithm> using namespace std; vector<vector<string>> groupAnagramsCounting(vector<string>& strs) { unordered_map<string, vector<string>> map; for (const string& str : strs) { int count[26] = {0}; // 假设输入只包含小写字母 for (char c : str) { count[c - 'a']++; // 记录每个字符出现次数 } string key = ""; for (int i = 0; i < 26; ++i) { if (count[i]) { key += '#' + to_string(count[i]); // 使用特殊符号'#'连接字符频次形成唯一key } } map[key].push_back(str); // 插入到map中 } vector<vector<string>> result; for (auto& pair : map) { result.push_back(pair.second); } return result; } ``` 此方法通过构建唯一的 `key` 来表示每种可能的字母分布情况,从而避免了显式的排序过程[^4]。 --- #### 示例运行 假设输入如下: ```cpp vector<string> input = {"eat", "tea", "tan", "ate", "nat", "bat"}; ``` 调用函数后输出应为: ```cpp [ ["bat"], ["nat","tan"], ["ate","eat","tea"] ] ``` 这表明程序成功地将所有的字母异位词进行了分组并返回。 --- ### 性能分析 两种方法的时间复杂度均为 O(n * k log k),其中 n 表示输入数组长度,k 则代表单个字符串的最大长度。这是因为我们需要遍历整个数组并对每个字符串执行一次排序或计算其字符频率的操作[^1]。 当数据规模较大或者字符串较长时,第二种方法可能会稍微优于第一种,因为它省去了实际的排序开销而仅依赖于简单的加减运算和字符串拼接。 ---
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