面试题 16.20. T9 键盘

题目描述

在老式手机上，用户通过数字键盘输入，手机将提供与这些数字相匹配的单词列表。每个数字映射到0至4个字母。给定一个数字序列，实现一个算法来返回匹配单词的列表。你会得到一张含有有效单词的列表。映射如下图所示：

示例 1:

输入: num = "8733", words = ["tree", "used"]
输出: ["tree", "used"]

示例 2:

输入: num = "2", words = ["a", "b", "c", "d"]
输出: ["a", "b", "c"]

提示：

num.length <= 1000
words.length <= 500
words[i].length == num.length
num中不会出现 0, 1 这两个数字

解法

方法一：逆向思维

我们考虑一种正向的解法，遍历字符串 \(num\) 中的每个数字，将其映射到对应的字母，然后将所有的字母组合起来，得到所有可能的单词，再与给定的单词列表进行比较，若单词在列表中，则将其加入答案。这种解法的时间复杂度为 \(O(4^n)\)，其中 \(n\) 为字符串 \(num\) 的长度，显然会超时。

我们不妨考虑逆向的解法，遍历给定的单词列表，对于每个单词 \(w\)，判断其是否能够由字符串 \(num\) 中的数字组成。若能够组成，则将其加入答案。那么问题的关键在于如何判断一个单词是否能够由字符串 \(num\) 中的数字组成。我们只需要遍历单词 \(w\) 的每个字母，将其还原为对应的数字，逐个与字符串 \(num\) 中的数字进行比较，若相同，则说明单词 \(w\) 可以由字符串 \(num\) 中的数字组成。

时间复杂度 \(O(m \times n)\)，空间复杂度 \(O(C)\)。其中 \(m\) 和 \(n\) 分别是单词列表的长度和字符串 \(num\) 的长度；而 \(C\) 为字符集大小，本题中字符集大小为 \(26\)。

Python3Python3JavaC++GoTypeScriptSwift

class Solution:
    def getValidT9Words(self, num: str, words: List[str]) -> List[str]:
        def check(w: str) -> bool:
            return all(d[c] == num[i] for i, c in enumerate(w))

        d = {c: d for c, d in zip(ascii_lowercase, "22233344455566677778889999")}
        return [w for w in words if check(w)]

class Solution:
    def getValidT9Words(self, num: str, words: List[str]) -> List[str]:
        trans = str.maketrans(ascii_lowercase, "22233344455566677778889999")
        return [w for w in words if w.translate(trans) == num]

class Solution {
    public List<String> getValidT9Words(String num, String[] words) {
        String s = "22233344455566677778889999";
        int[] d = new int[26];
        for (int i = 0; i < 26; ++i) {
            d[i] = s.charAt(i);
        }
        List<String> ans = new ArrayList<>();
        int n = num.length();
        for (String w : words) {
            boolean ok = true;
            for (int i = 0; i < n; ++i) {
                if (d[w.charAt(i) - 'a'] != num.charAt(i)) {
                    ok = false;
                    break;
                }
            }
            if (ok) {
                ans.add(w);
            }
        }
        return ans;
    }
}

class Solution {
public:
    vector<string> getValidT9Words(string num, vector<string>& words) {
        string s = "22233344455566677778889999";
        int d[26];
        for (int i = 0; i < 26; ++i) {
            d[i] = s[i];
        }
        vector<string> ans;
        int n = num.size();
        for (auto& w : words) {
            bool ok = true;
            for (int i = 0; i < n; ++i) {
                if (d[w[i] - 'a'] != num[i]) {
                    ok = false;
                }
            }
            if (ok) {
                ans.emplace_back(w);
            }
        }
        return ans;
    }
};

func getValidT9Words(num string, words []string) (ans []string) {
    s := "22233344455566677778889999"
    d := [26]rune{}
    for i, c := range s {
        d[i] = c
    }
    for _, w := range words {
        ok := true
        for i, c := range w {
            if d[c-'a'] != rune(num[i]) {
                ok = false
                break
            }
        }
        if ok {
            ans = append(ans, w)
        }
    }
    return
}

function getValidT9Words(num: string, words: string[]): string[] {
    const s = '22233344455566677778889999';
    const d: string[] = Array(26);
    for (let i = 0; i < 26; ++i) {
        d[i] = s[i];
    }
    const ans: string[] = [];
    const n = num.length;
    for (const w of words) {
        let ok = true;
        for (let i = 0; i < n; ++i) {
            if (d[w[i].charCodeAt(0) - 97] !== num[i]) {
                ok = false;
                break;
            }
        }
        if (ok) {
            ans.push(w);
        }
    }
    return ans;
}

class Solution {
    func getValidT9Words(_ num: String, _ words: [String]) -> [String] {
        let s = "22233344455566677778889999"
        var d = Array(repeating: 0, count: 26)
        for i in 0..<26 {
            d[i] = Int(s[s.index(s.startIndex, offsetBy: i)].asciiValue! - Character("0").asciiValue!)
        }
        var ans: [String] = []
        let n = num.count
        for w in words {
            var ok = true
            for i in 0..<n {
                let numChar = Int(num[num.index(num.startIndex, offsetBy: i)].asciiValue! - Character("0").asciiValue!)
                if d[Int(w[w.index(w.startIndex, offsetBy: i)].asciiValue! - Character("a").asciiValue!)] != numChar {
                    ok = false
                    break
                }
            }
            if ok {
                ans.append(w)
            }
        }
        return ans
    }
}

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