题解：学而思编程 九宫格键盘

【题目来源】

学而思编程：九宫格键盘

【题目描述】

在手机上输入有一种输入法称为拼音 \(9\) 键，也叫做九宫格键盘，如下图所示：

如果要打出一个 \(n\)，就需要按两下 \(6\)。第一次按 \(6\) 号键会出现 \(m\)，按第二次才会将 \(m\) 改成 \(n\)。注意 \(0\) 号键的作用是打出一个空格。

现在给定一个仅有小写字母和空格组成的字符序列，请你计算九宫格输入法总计需要按键多少次。

【输入】

一行一个字符串 \(s\)，表示给定的字符序列。

【输出】

一行一个整数，表示按键的总次数。

【输入样例】

hello world

【输出样例】

25

【核心思想】

1. 问题分析：给定一个由小写字母和空格组成的字符串，计算使用九宫格拼音输入法输入该字符串所需的总按键次数。九宫格键盘上每个数字键对应多个字母，按第 \(k\) 次选择该键的第 \(k\) 个字母，空格由 \(0\) 号键输入。这是一个直接映射 + 线性累加问题，关键在于建立字符到按键次数的映射表。

2. 算法选择：

   • 查表法：预定义每个字母所需的按键次数数组 key[26]
   • 线性扫描：遍历字符串，累加每个字符对应的按键次数

3. 关键步骤：

   • 初始化映射表：
     • key[0..2] = {1, 2, 3}：a, b, c 对应 \(2\) 号键，分别按 \(1, 2, 3\) 次
     • key[3..5] = {1, 2, 3}：d, e, f 对应 \(3\) 号键
     • key[6..8] = {1, 2, 3}：g, h, i 对应 \(4\) 号键
     • key[9..11] = {1, 2, 3}：j, k, l 对应 \(5\) 号键
     • key[12..14] = {1, 2, 3}：m, n, o 对应 \(6\) 号键
     • key[15..18] = {1, 2, 3, 4}：p, q, r, s 对应 \(7\) 号键
     • key[19..21] = {1, 2, 3}：t, u, v 对应 \(8\) 号键
     • key[22..25] = {1, 2, 3, 4}：w, x, y, z 对应 \(9\) 号键
   • 读取字符串 s（含空格，使用 getline）
   • 计算总按键次数：
     • res = 0
     • 遍历 \(i\) 从 \(0\) 到 s.size() - 1：
       • 若 s[i] == ' '：res++（空格按 \(0\) 号键 \(1\) 次）
       • 否则：res += key[s[i] - 'a']（字母按对应次数）
   • 输出 res

4. 时间/空间复杂度：

   • 时间复杂度：\(O(|s|)\)，线性遍历字符串
   • 空间复杂度：\(O(1)\)，固定大小的映射表

5. 查表法的核心思想：

   • 固定映射关系：九宫格键盘的字母分布是固定的，每个字母的按键次数可预先计算并硬编码
   • 字符编码转换：利用 ASCII 码，s[i] - 'a' 将字母映射到 \(0..25\) 的数组下标，实现 \(O(1)\) 查表
   • 空格特殊处理：空格单独判断，不通过映射表，避免数组越界
   • 逐字符独立累加：每个字符的按键次数相互独立，总次数为各字符次数之和，无状态依赖
   • 适用于"固定规则映射 + 线性累加"类问题，查表法将条件判断转化为数组索引，代码简洁高效

【算法标签】

字符串入门

【代码详解】

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

// 定义每个字母在九键键盘上需要的按键次数
int key[26] = {1, 2, 3,  // a,b,c
               1, 2, 3,  // d,e,f
               1, 2, 3,  // g,h,i
               1, 2, 3,  // j,k,l
               1, 2, 3,  // m,n,o
               1, 2, 3, 4,  // p,q,r,s
               1, 2, 3,  // t,u,v
               1, 2, 3, 4};  // w,x,y,z

// 计算输入字符串的总按键次数
int get_cnt(string s)
{
    int res = 0;  // 总按键次数
    for (int i = 0; i < s.size(); i++)  // 遍历字符串每个字符
    {
        if (s[i] == ' ')  // 空格键
        {
            res++;  // 空格只需要按一次
        }
        else  // 字母
        {
            res += key[s[i] - 'a'];  // 根据字母计算按键次数
        }
    }
    return res;
}

string s;
int main()
{
    getline(cin, s);  // 读取整行输入（包含空格）
    cout << get_cnt(s) << endl;  // 输出总按键次数
    return 0;
}

【运行结果】

hello world
25