2026-05-18：统计凯撒加密对数目。用go语言，给定一个长度都为 m、只含小写字母的字符串数组 words（共 n 个）。如果可以通过对两个字符

福大大架构师每日一题

发布于 2026-05-20 13:41:09

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2026-05-18：统计凯撒加密对数目。用go语言，给定一个长度都为 m、只含小写字母的字符串数组 words（共 n 个）。如果可以通过对两个字符串 s、t 反复执行同一种“整体循环右移字母”的操作，使它们最终完全一致，那么称 s 与 t 相似。

具体操作是：你可以任选一个当前的字符串，把其中每个字母都替换成字母表中紧接着的下一个字母（例如 z 变成 a）。你可以对 s 或 t 进行任意次（可能为 0 次）这种操作。

现在要统计满足 i < j 且 words[i] 与 words[j] 相似的下标对 (i, j) 的数量，并返回这个数量。

1 <= n == words.length <= 100000。

1 <= m == words[i].length <= 100000。

1 <= n * m <= 100000。

words[i] 仅由小写英文字母组成。

输入： words = ["ab","aa","za","aa"]。

输出： 2。

解释：

words[0] = "ab" 和 words[2] = "za" 是相似的。words[1] = "aa" 和 words[3] = "aa" 是相似的。

题目来自力扣3805。

完整执行步骤

第一步：统计原始字符串的出现次数

1. 遍历输入数组 ["ab","aa","za","aa"]
2. 用哈希表记录每个字符串出现了几次：
- • "ab"：出现 1 次
- • "aa"：出现 2 次
- • "za"：出现 1 次
3. 这一步的作用：避免重复处理相同字符串，直接用计数计算组合数，提升效率。

第二步：核心转换 —— 生成「标准化特征字符串」

这是判断相似的关键：把所有相似的字符串，转换成同一个唯一的特征字符串。转换规则：对一个字符串，计算每个字符和第一个字符的相对偏移（循环26个字母），最终得到一个只由相对差值组成的新字符串，这就是它的标准化特征。

逐个处理每个原始字符串：

1. 处理 "ab"
- • 第一个字符是 a
- • 转换：a-a=0，b-a=1 → 特征字符串：[0,1]
2. 处理 "aa"
- • 第一个字符是 a
- • 转换：a-a=0，a-a=0 → 特征字符串：[0,0]
3. 处理 "za"
- • 第一个字符是 z
- • 转换：z-z=0，a-z=1（循环后）→ 特征字符串：[0,1]

✅ 结论：

• ab 和 za 特征相同 → 相似
• 两个 aa 特征相同 → 相似

第三步：统计符合条件的字符串对数量

使用哈希表记录每个特征字符串已经出现的总次数，结合组合数学计算对数：组合公式：从 c 个相同元素中选 2 个的数量 = c*(c-1)/2

逐特征计算：

1. 初始化：空哈希表（存特征→总次数），答案=0
2. 处理特征 [0,1]（对应原始字符串ab，数量1）
- • 哈希表中无此特征，新增：[0,1] → 1
- • 组合数：1*0/2=0 → 答案仍为 0
3. 处理特征 [0,0]（对应原始字符串aa，数量2）
- • 哈希表中无此特征，新增：[0,0] → 2
- • 组合数：2*1/2=1 → 答案 = 0+1 = 1
4. 处理特征 [0,1]（对应原始字符串za，数量1）
- • 哈希表中已有此特征（次数=1）
- • 新增对数：1*1 = 1
- • 组合数：1*0/2=0
- • 总答案 = 1+1+0 = 2
- • 更新哈希表：[0,1] → 1+1=2

第四步：返回最终结果

最终统计的有效对数为 2，和题目要求的输出完全一致。

时间复杂度 & 额外空间复杂度

1. 总时间复杂度

O(n × m)

• n：字符串的个数
• m：每个字符串的长度
• 解释：
1. 1. 遍历所有字符串统计次数：O(n)
2. 2. 为每个字符串生成标准化特征：需要遍历字符串的每一个字符，总字符数 = n×m
3. 3. 哈希表操作都是 O(1) 平均时间
• 题目限制 n×m ≤ 10^5，这个复杂度完全满足要求。

2. 总额外空间复杂度

O(n × m)

• 解释：
1. 1. 两个哈希表：存储原始字符串、标准化特征字符串
2. 2. 所有标准化特征的总长度 = 总字符数 n×m
• 空间占用与输入总字符数成正比，是最优的空间复杂度。

总结

1. 核心思路：把相似字符串统一转为相同的标准化特征，用特征分组统计；
2. 计算方式：用组合计数快速统计每一组内的有效字符串对；
3. 最终效率：时间 O(n×m)，空间 O(n×m)，完美适配题目数据规模。

Go完整代码如下：

package main

import (
    "fmt"
)

func countPairs(words []string)int64 {
    cntWords := map[string]int{}
    for _, s := range words {
        cntWords[s]++
    }

    ans := 0
    cnt := map[string]int{}
    for s, c := range cntWords {
        t := []byte(s)
        base := t[0]
        for i := range t {
            t[i] = (t[i] - base + 26) % 26// 保证结果在 [0, 25] 中
        }
        s = string(t)
        ans += cnt[s]*c + c*(c-1)/2// c 个 s 中选 2 个有 C(c, 2) 种方案
        cnt[s] += c
    }
    returnint64(ans)
}

func main() {
    words := []string{"ab", "aa", "za", "aa"}
    result := countPairs(words)
    fmt.Println(result)
}

Python完整代码如下：

# -*-coding:utf-8-*-

def count_pairs(words):
    # Count occurrences of each word
    cnt_words = {}
    for s in words:
        cnt_words[s] = cnt_words.get(s, 0) + 1
    
    ans = 0
    cnt = {}
    
    for s, c in cnt_words.items():
        # Convert string to list of bytes (characters)
        t = list(s)
        base = ord(t[0])  # Get ASCII value of first character
        
        # Transform each character
        for i in range(len(t)):
            # (t[i] - base + 26) % 26
            t[i] = chr((ord(t[i]) - base + 26) % 26 + ord('a'))
        
        transformed_s = ''.join(t)
        
        # ans += cnt[s]*c + c*(c-1)//2
        ans += cnt.get(transformed_s, 0) * c + c * (c - 1) // 2
        
        # cnt[s] += c
        cnt[transformed_s] = cnt.get(transformed_s, 0) + c
    
    return ans

def main():
    words = ["ab", "aa", "za", "aa"]
    result = count_pairs(words)
    print(result)

if __name__ == "__main__":
    main()

C++完整代码如下：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
#include <unordered_map>
#include <map>

using namespace std;

long long countPairs(vector<string>& words) {
    unordered_map<string, int> cntWords;
    for (conststring& s : words) {
        cntWords[s]++;
    }

    long long ans = 0;
    unordered_map<string, int> cnt;

    for (const auto& entry : cntWords) {
        string s = entry.first;
        int c = entry.second;

        string t = s;
        char base = t[0];
        for (int i = 0; i < t.length(); i++) {
            t[i] = (t[i] - base + 26) % 26; // 保证结果在 [0, 25] 中
        }

        ans += (long long)cnt[t] * c + (long long)c * (c - 1) / 2;
        cnt[t] += c;
    }

    return ans;
}

int main() {
    vector<string> words = {"ab", "aa", "za", "aa"};
    long long result = countPairs(words);
    cout << result << endl;
    return0;
}