LeetCode刷题--- 电话号码的字母组合

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数据结构与算法

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前言：这个专栏主要讲述递归递归、搜索与回溯算法，所以下面题目主要也是这些算法做的  

我讲述题目会把讲解部分分为3个部分：
1、题目解析

2、算法原理思路讲解

3、代码实现

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电话号码的字母组合

题目链接：电话号码的字母组合
题目

给定一个仅包含数字 2-9 的字符串，返回所有它能表示的字母组合。答案可以按 任意顺序 返回。

给出数字到字母的映射如下（与电话按键相同）。注意 1 不对应任何字母。

示例 1：

输入：digits = "23"
输出：["ad","ae","af","bd","be","bf","cd","ce","cf"]

示例 2：

输入：digits = ""
输出：[]

示例 3：

输入：digits = "2"
输出：["a","b","c"]

提示：

• 0 <= digits.length <= 4
• digits[i] 是范围 ['2', '9'] 的一个数字。

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解法

题目解析

题目的意思非常简单，给定一个仅包含数字 2-9 的字符串，返回所有它能表示的字母组合。答案可以按 任意顺序 返回。给出了数字到字母的映射。

示例 1：

输入：digits = "23"
输出：["ad","ae","af","bd","be","bf","cd","ce","cf"]

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算法原理思路讲解 

一、画出决策树

以"23"为例子

决策树就是我们后面设计函数的思路

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二、设计代码

（1）全局变量

1. 首先这里有映射，我们便可以创建一个 哈希表 phoneMap。记录 2~9 各⾃对应的字符。
2. 一个数组 ret ，用来存储字母组合
3. 一个 字符串 path，用来记录存储字母

unordered_map phoneMap
        {
            {'2', "abc"},
            {'3', "def"},
            {'4', "ghi"},
            {'5', "jkl"},
            {'6', "mno"},
            {'7', "pqrs"},
            {'8', "tuv"},
            {'9', "wxyz"}
        };
    vector ret;
    string path;

（2）设计递归函数

void dfs(string digits,int pos)

• 参数：pos （已经处理的元素个数）
• 返回值：⽆
• 函数作⽤：查找所有合理的字⺟组合并存储在答案列表中。

递归函数流程如下：

1. 递归结束条件：当 pos 等于 digits 的⻓度时，将 path 加⼊到 ret 中并返回；
2. 取出当前处理的数字 digit，根据 phoneMap 取出对应的字⺟列表 letters；
3. 遍历字⺟列表 letters，将当前字⺟加⼊到组合字符串 path 的末尾，然后递归处理下⼀个数字（传入pos + 1，表⽰处理下⼀个数字）；
4. 递归处理结束后，将加⼊的字⺟从 path 的末尾删除，表⽰回溯。
5. 最终返回 ret 即可。

以上思路讲解完毕，大家可以自己做一下了

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 代码实现

• 时间复杂度：O( * )，其中 m 是输入中对应 3 个字母的数字个数（包括数字 2、3、4、5、6、8），n 是输入中对应 4 个字母的数字个数（包括数字 7、9），m+n 是输入数字的总个数。当输入包含 m 个对应 3 个字母的数字和 n 个对应 4 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：O(m+n)，其中 m 是输入中对应 3 个字母的数字个数，n 是输入中对应 4 个字母的数字个数，m+n 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 m+n。

class Solution 
{
public:
    unordered_map phoneMap
        {
            {'2', "abc"},
            {'3', "def"},
            {'4', "ghi"},
            {'5', "jkl"},
            {'6', "mno"},
            {'7', "pqrs"},
            {'8', "tuv"},
            {'9', "wxyz"}
        };
    vector ret;
    string path;


    void dfs(string digits,int pos)
    {
        if (pos == digits.size())
        {
            ret.push_back(path);
            return ;
        }
        char digit = digits[pos];
        const string& letters = phoneMap[digit];


        for (int i = 0; i < letters.size(); i++)
        {
            path += letters[i];
            dfs(digits,pos+1);
            path.pop_back();
        }
    }
    vector letterCombinations(string digits) 
    {
        if (digits.empty())
        {
            return ret;;
        }
        dfs(digits,0);

        return ret;
    }
};