首先使用哈希表存储每个数字对应的所有可能的字母,然后进行回溯操作。
回溯过程中维护一个字符串,表示已有的字母排列(如果未遍历完电话号码的所有数字,则已有的字母排列是不完整的)。该字符串初始为空。每次取电话号码的一位数字,从哈希表中获得该数字对应的所有可能的字母,并将其中的一个字母插入到已有的字母排列后面,然后继续处理电话号码的后一位数字,直到处理完电话号码中的所有数字,即得到一个完整的字母排列。然后进行回退操作,遍历其余的字母排列。
回溯算法用于寻找所有的可行解,如果发现一个解不可行,则会舍弃不可行的解。在这道题中,由于每个数字对应的每个字母都可能进入字母组合,因此不存在不可行的解,直接穷举所有的解即可。
class Solution {
public:
vector<string> letterCombinations(string digits) {
vector<string> combinations;
if (digits.empty()) {
return combinations;
}
unordered_map<char, string> phoneMap{
{'2', "abc"},
{'3', "def"},
{'4', "ghi"},
{'5', "jkl"},
{'6', "mno"},
{'7', "pqrs"},
{'8', "tuv"},
{'9', "wxyz"}
};
string combination;
backtrack(combinations, phoneMap, digits, 0, combination);
return combinations;
}
void backtrack(vector<string>& combinations, const unordered_map<char, string>& phoneMap, const string& digits, int index, string& combination) {
if (index == digits.length()) {
combinations.push_back(combination);
} else {
char digit = digits[index];
const string& letters = phoneMap.at(digit);
for (const char& letter: letters) {
combination.push_back(letter);
backtrack(combinations, phoneMap, digits, index + 1, combination);
combination.pop_back();
}
}
}
};
复杂度分析
时间复杂度:
,其中
是输入中对应
个字母的数字个数(包括数字
、
、
、
、
、
),
是输入中对应
个字母的数字个数(包括数字
、
),
是输入数字的总个数。当输入包含
个对应
个字母的数字和
个对应
个字母的数字时,不同的字母组合一共有
种,需要遍历每一种字母组合。
空间复杂度:
,其中
是输入中对应
个字母的数字个数,
是输入中对应
个字母的数字个数,
是输入数字的总个数。除了返回值以外,空间复杂度主要取决于哈希表以及回溯过程中的递归调用层数,哈希表的大小与输入无关,可以看成常数,递归调用层数最大为
。