题目形容

这是 LeetCode 上的 720. 词典中最长的单词 ，难度为 简略。

Tag : 「模仿」、「哈希表」、「字典树」

给出一个字符串数组 words 组成的一本英语词典。返回 words 中最长的一个单词，该单词是由 words 词典中其余单词逐渐增加一个字母组成。

若其中有多个可行的答案，则返回答案中字典序最小的单词。若无答案，则返回空字符串。

示例 1：

输出：words = ["w","wo","wor","worl", "world"]输入："world"解释： 单词"world"可由"w", "wo", "wor", 和 "worl"逐渐增加一个字母组成。

示例 2：

输出：words = ["a", "banana", "app", "appl", "ap", "apply", "apple"]输入："apple"解释："apply" 和 "apple" 都能由词典中的单词组成。然而 "apple" 的字典序小于 "apply"

提醒：

  • $1 <= words.length <= 1000$
  • $1 <= words[i].length <= 30$
  • 所有输出的字符串 $words[i]$ 都只蕴含小写字母。

模仿

数据范畴很小，咱们能够间接模仿来做。

先将所有的 $words[i]$ 存入 Set 汇合，不便后续能够近似 $O(1)$ 查问某个子串是否存在 $words$ 中。

遍历 $words$ 数组（题目没有说 $words$ 不反复，因而最好遍历刚刚预处理的 Set 汇合），判断每个 $words[i]$ 是否为「非法单词」，同时利用以后的最长单词来做剪枝。

不算剪枝成果，该做法计算量不超过 $10^6$，能够过。

代码：

class Solution {    public String longestWord(String[] words) {        String ans = "";        Set<String> set = new HashSet<>();        for (String s : words) set.add(s);        for (String s : set) {            int n = s.length(), m = ans.length();            if (n < m) continue;            if (n == m && s.compareTo(ans) > 0) continue;            boolean ok = true;            for (int i = 1; i <= n && ok; i++) {                String sub = s.substring(0, i);                if (!set.contains(sub)) ok = false;            }            if (ok) ans = s;        }        return ans;    }}
  • 工夫复杂度：预处理 Set 汇合复杂度近似 $O(n)$；判断某个 $words[i]$ 是否非法须要判断所有子串是否均在 $words$ 中，复杂度为 $O(m^2)$，其中 $m$ 为字符串长度，解决 $words[i]$ 的过程还应用到 compareTo 操作，其复杂度为 $O(\min(N, M))$，其中 $N$ 和 $M$ 为参加比拟的两字符串长度，该操作相比于生成子串可疏忽，而对于一个长度为 $m$ 的字符串而言，生成其所有的子串的计算量为首项为 $1$，末项为 $m$，公差为 $1$ 的等差数列求和后果。整体复杂度为 $O(\sum_{i = 0}^{n - 1}words[i].length^2)$
  • 空间复杂度：$O(\sum_{i = 0}^{n - 1}words[i].length)$

Trie

上述解法中「枚举某个 $words[i]$ 的所有子串，并判断子串是否在 $words$ 数组中呈现」的操作可应用「字典树」来实现。

不理解「Trie / 字典树」的同学能够看前置 ：字典树入门。外面通过图例展现了字典树根本状态，以及提供了「数组实现」和「TrieNode 实现」两种形式，还有「数组大小估算形式」和「Trie 利用面」介绍。

回到本题，起始先将所有的 $words[i]$ 存入字典树，并记录每个字符的结尾编号。

对于某个 $words[i]$ 而言，其能成为「非法单词」的充要条件为：$words[i]$ 的每个前缀编号都有「以结尾编号」所被记录。

一些细节：为了避免每个样例都 new 大数组，咱们应用 static 进行优化，并在跑样例前进行相应的清理工作。

代码：

class Solution {    static int N = 30010, M = 26;    static int[][] tr = new int[N][M];    static boolean[] isEnd = new boolean[N];    static int idx = 0;    void add(String s) {        int p = 0, n = s.length();        for (int i = 0; i < n; i++) {            int u = s.charAt(i) - 'a';            if (tr[p][u] == 0) tr[p][u] = ++idx;            p = tr[p][u];        }        isEnd[p] = true;    }    boolean query(String s) {        int p = 0, n = s.length();        for (int i = 0; i < n; i++) {            int u = s.charAt(i) - 'a';            p = tr[p][u];            if (!isEnd[p]) return false;        }        return true;    }    public String longestWord(String[] words) {        Arrays.fill(isEnd, false);        for (int i = 0; i <= idx; i++) Arrays.fill(tr[i], 0);        idx = 0;        String ans = "";        for (String s : words) add(s);        for (String s : words) {            int n = s.length(), m = ans.length();            if (n < m) continue;            if (n == m && s.compareTo(ans) > 0) continue;            if (query(s)) ans = s;        }        return ans;    }}
  • 工夫复杂度：将所有 $words[i]$ 存入字典树的复杂度为 $O(\sum_{i = 0}^{n - 1}words[i].length)$；查问每个 $words[i]$ 是否非法的复杂度为 $O(m)$，其中 $m$ 为以后 $words[i]$ 长度。整体复杂度为 $O(\sum_{i = 0}^{n - 1}words[i].length)$
  • 空间复杂度：$O(C)$

最初

这是咱们「刷穿 LeetCode」系列文章的第 No.720 篇，系列开始于 2021/01/01，截止于起始日 LeetCode 上共有 1916 道题目，局部是有锁题，咱们将先把所有不带锁的题目刷完。

在这个系列文章外面，除了解说解题思路以外，还会尽可能给出最为简洁的代码。如果波及通解还会相应的代码模板。

为了不便各位同学可能电脑上进行调试和提交代码，我建设了相干的仓库：https://github.com/SharingSou... 。

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