算法练习——有效的字母异位词

最新推荐文章于 2025-12-31 14:24:20 发布

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#java #哈希算法 #散列表 #算法

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该篇文章介绍了一种使用Java编程语言解决字母异位词问题的方法，通过构建哈希表统计字符串s中字符的出现频率，然后遍历字符串t更新频率，若发现有字符频率小于0，则说明不是异位词。

题目描述：

给定两个字符串 s 和 t ，编写一个函数来判断 t 是否是 s 的字母异位词。

注意：若 s 和 t 中每个字符出现的次数都相同，则称 s 和 t 互为字母异位词。

示例 :
输入: s = "anagram", t = "nagaram"                输出: true
输入: s = "rat", t = "car"                        输出: false
提示:

1 <= s.length, t.length <= 5 * 104
s 和 t 仅包含小写字母

进阶: 如果输入字符串包含 unicode 字符怎么办？你能否调整你的解法来应对这种情况？

解题思路：

分析题目，s 和 t 的异位词等价于两个字符串中字符出现的种类和次数均相等
首先种类和次数均相等，那么可得 s 和 t 的字符串长度应该相等，即： $s.length() = t.length()$
其次我们需要判断s和t中所有出现的字符的种类及其次数也相同，如果有一个不同，就说明其不是异位词。
我们可以用哈希表维护对应字符的频次，通过遍历s更新Hash表中字符的频次，每遍历一个字符，相应的Hash表中的字符频次+1，这个时候，所有出现在s中的字符的哈希值全大于0,没出现在s中的字符的哈希值全等于0
最后我们通过遍历t再次更新Hash表中字符的频次，这个时候每遍历一个字符，我们让相应的Hash表中的字符频次-1，并判断此时字符的hash值是否大于0，如若小于0，则说明其不是异位词。
当遍历结束，一直满足条件，说明s和t是字母异位词

复杂度分析：

时间复杂度： $O(n_{s} +n_{t} )$ ，其中 $n_s$ 和 $n_t$ 分别为字符串 s 和 t 的长度。（算法中遍历了s和t）

空间复杂度： $O(\sigma )$ ，其中 $\sigma$ 为构造的Hash表中字符集的大小，对于Unicode编码而言， $\sigma$ 为 $2^{16}$ = 65536

代码实现：

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class AnagramTest {
        public boolean isAnagram(String s, String t) {
            if (s.length() != t.length()) {
                return false;
            }
            Map<Character, Long> characterSumMap = new HashMap<>();
            for (int i = 0; i < s.length(); ++i) {
                char ch = s.charAt(i);
                characterSumMap.put(ch, characterSumMap.getOrDefault(ch, 0L) + 1);
            }
            for (int j = 0; j < t.length(); ++j) {
                char ch = t.charAt(j);
                characterSumMap.put(ch, characterSumMap.getOrDefault(ch, 0L) - 1);
                if (characterSumMap.get(ch) < 0) {
                    return false;
                }
            }
            return true;
        }
}