Java算法题-解析 "字母异位词分组" 算法问题

题目：

给定一个字符串数组，将字母异位词组合在一起。字母异位词指的是具有相同字母的单词，但排列不同。

引言：

"字母异位词分组" 是一个关于字符串操作和哈希表的算法题。解决这个问题需要对字符串操作和哈希表应用有深刻理解，同时需要找到一种方法来识别和分组字母异位词。通过解答这个问题，我们可以提升对字符串操作、哈希表应用和问题规模的考虑，同时也能拓展对哈希映射的应用。

算法思路：

我们可以使用哈希表来分组字母异位词。具体思路如下：

1. 创建一个哈希表，用于存储字母异位词分组。键是排序后的字符串，值是对应的字母异位词列表。
2. 遍历字符串数组中的每个字符串，对每个字符串进行排序，得到排序后的字符串。
3. 判断哈希表中是否存在以排序后的字符串为键的条目，如果存在，则将当前字符串添加到对应的值列表中，如果不存在，则创建新的键值对。
4. 最终，哈希表中的值列表就是所有字母异位词分组的结果。

代码实现：

以下是使用 Java 实现的 "字母异位词分组" 算法的示例代码：

import java.util.*;

public class GroupAnagrams {
    public List<List<String>> groupAnagrams(String[] strs) {
        Map<String, List<String>> map = new HashMap<>();
        
        for (String str : strs) {
            char[] chars = str.toCharArray();
            Arrays.sort(chars);
            String sortedStr = new String(chars);
            
            if (!map.containsKey(sortedStr)) {
                map.put(sortedStr, new ArrayList<>());
            }
            map.get(sortedStr).add(str);
        }
        
        return new ArrayList<>(map.values());
    }
}

算法分析：

• 时间复杂度：遍历字符串数组需要 O(n) 的时间，对每个字符串排序需要 O(klogk) 的时间，其中 k 是字符串的平均长度。因此，总时间复杂度为 O(n * klogk)。
• 空间复杂度：需要使用哈希表来存储分组结果，最坏情况下可能需要 O(n) 的额外空间。

示例和测试：

假设给定的字符串数组为 ["eat", "tea", "tan", "ate", "nat", "bat"]，根据算法，字母异位词分组的结果为 [["eat", "tea"], ["tan", "nat"], ["bat"]]。

我们可以使用以下代码进行测试：

import java.util.List;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        GroupAnagrams solution = new GroupAnagrams();
        String[] strs = {"eat", "tea", "tan", "ate", "nat", "bat"};
        List<List<String>> result = solution.groupAnagrams(strs);

        System.out.println("Grouped anagrams: " + result);
    }
}

总结：

"字母异位词分组" 算法问题要求将字母异位词分组在一起，是一个考察字符串操作和哈希表应用的问题。通过实现这个算法，我们可以提升对字符串操作、哈希表应用和问题规模的考虑，同时也能拓展对哈希映射的应用。这个问题强调了如何使用哈希表来分组字符串，并通过识别排序后的字符串来判断是否为字母异位词。