哈希表题目：查找共用字符

题目

标题和出处

标题：查找共用字符

出处：1002. 查找共用字符

难度

3 级

题目描述

要求

给你一个字符串数组 $\text{words}$，请你找出所有在 $\text{words}$ 的每个字符串中都出现的共用字符（包括重复字符），并以数组形式返回。你可以按任意顺序返回答案。

示例

示例 1：

输入：$\text{words = ["bella","label","roller"]}$
输出：$\text{["e","l","l"]}$

示例 2：

输入：$\text{words = ["cool","lock","cook"]}$
输出：$\text{["c","o"]}$

数据范围

• $\text{1}\le \text{words.length}\le \text{100}$
• $\text{1}\le \text{words[i].length}\le \text{100}$
• $\text{words[i]}$ 由小写英语字母组成

解法

思路和算法

共用字符为所有字符串中出现的字符的交集，对于每个字符，分别计算该字符在每个字符串中的出现次数，其中的最小值即为该字符在共用字符中的次数。

由于数组 $\text{words}$ 中的所有字符串都只包含小写英语字母，因此可以使用长度为 $26$ 的数组记录每个字符在共用字符中的次数。初始时，数组中的每个元素都是 $+\infty$。

遍历数组 $\text{words}$，对于每个字符串，统计当前字符串中每个字符的出现次数，并更新每个字符在共用字符中的次数。

遍历数组 $\text{words}$ 结束之后，即可得到每个字符在共用字符中的次数。此时再遍历全部字符，对于每个字符按照在共用字符中的次数添加到结果中。

代码

class Solution {
    public List<String> commonChars(String[] words) {
        int[] countsIntersection = new int[26];
        Arrays.fill(countsIntersection, Integer.MAX_VALUE);
        for (String str : words) {
            int[] counts = new int[26];
            int length = str.length();
            for (int i = 0; i < length; i++) {
                counts[str.charAt(i) - 'a']++;
            }
            for (int i = 0; i < 26; i++) {
                countsIntersection[i] = Math.min(countsIntersection[i], counts[i]);
            }
        }
        List<String> letters = new ArrayList<String>();
        for (int i = 0; i < 26; i++) {
            String letter = String.valueOf((char) ('a' + i));
            int count = countsIntersection[i];
            for (int j = 0; j < count; j++) {
                letters.add(letter);
            }
        }
        return letters;
    }
}

复杂度分析

• 时间复杂度：$O(n(l+|\Sigma |))$，其中 $n$ 是数组 $\text{words}$ 的长度，$l$ 是数组 $\text{words}$ 中的字符串的平均长度，$\Sigma$ 是字符集，这道题中 $\Sigma$ 是全部小写英语字母，$|\Sigma |=26$。对于数组 $\text{words}$ 中的每个字符串，需要遍历字符串统计每个字符的出现次数并更新每个字符在共用字符中的次数。

• 空间复杂度：$O(|\Sigma |)$，其中 $\Sigma$ 是字符集，这道题中 $\Sigma$ 是全部小写英语字母，$|\Sigma |=26$。空间复杂度主要取决于哈希表，需要使用哈希表记录每个字符在共用字符中的次数，以及对每个字符串记录每个字符的出现次数。注意返回值不计入空间复杂度。