19.电话号码的字母组合

19.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。

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"]

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/letter-combinations-of-a-phone-number
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思路

假设输入的是'23',发现嵌套两层循环可以枚举完成，输入的是'234',三层循环可以枚举完成。
结合之前做的题，不难想得出以下结论
1.使用递归里面嵌套循环实现多层循环
2.本质还是枚举，可以使用回溯法
3.回溯法解决的问题都可以抽象为树形结构

需要抽象为属性结构，就要思考n每层循环的次数与k树的深度是多少

字符串的长度=循环的层数=递归的次数=k
n=数字映射的字符串长度

数字和字母的映射

现在需要思考的首要问题是数字和字母的如何映射
可以使用map也可以使用数组，我采用的是数组

String [] map = new String[]{"","","abc","def","ghi","jkl","mno","pqrs","tuv","wxyz"};

题解

递归函数的返回值以及参数
digits代表输入值,长度等于递归的次数
index记录digits字符遍历到第几个数字了,同时也代表树的深度
path待拼接的字符串,使用stringBuffer类型
因为每一次的循环都需要重新取映射关系,并且都是从头取到尾,所以不用像之前的样子用一个变量取控制取值的区间。相比于之前的题，这道题是求不同集合之间的组合。

List<String> res = new ArrayList<> ();
String [] map = new String[]{"","","abc","def","ghi","jkl","mno","pqrs","tuv","wxyz"};
void backtracking(String digits,int index,String path)

递归的终止条件
当index = digits.length()时，说明到叶子节点了，就需要把拼接的结果放入结果集

if(index == digits.length()){
    res.add(path);
    return;
}

单层递归逻辑

//首先查找映射关系是每一次递归查找，所以放在循环的外面
int curNum = digits.charAt(startIndex)-'0';  //**总结点
String curStr = map[curNum];
//循环时每层的树从左到右取值
for(int i=0 ;i<curStr.length();i++){
//单层循环是需要把当前字符加入path,回溯的时候把当前字符从中删除，这里采用传参的形式实现
 backtracking(digits,startIndex+1,path+curStr.charAt(i));
}

代码

class Solution {
    List<String> res = new ArrayList<> ();
    String [] map = new String[]{"","","abc","def","ghi","jkl","mno","pqrs","tuv","wxyz"};
    public List<String> letterCombinations(String digits) {
        if(digits.length()==0)return res;
        backtracking(digits,0,"");
        return res;
    }
    void backtracking(String digits,int index,String path){
        if(index == digits.length()){
            res.add(path);
            return;
        }
        int curNum = digits.charAt(index)-'0';
        String curStr = map[curNum];
        for(int i=0 ;i<curStr.length();i++){
        backtracking(digits,index+1,path+curStr.charAt(i));
        }
    }
}

总结

优化

阅读了别人的题解，发现可以从拼接字符的类型进行修改

path的类型从String改为StringBuffer

我之前选择使用String是因为虽然String是引用类型，但是String的不可变性，可以将其作为参数传给下一层递归，这里就隐含着回溯，可以少写回溯的代码，但是频繁的创建新数组导致效率很低，应考虑效率优先，拼接使用StringBuffer

String的不可变性：不可以在原内存区域上进行修改，final型的value[]。修改String类型变量，是新建了一个value[]数组把新的地址赋值给该变量。

public List<String> letterCombinations(String digits) {
        if(digits.length()==0)return res;
        backtracking(digits,0,new StringBuilder());
        return res;
    }
void backtracking(String digits,int index,StringBuilder path){
        if(index == digits.length()){
            res.add(path.toString());//类型转换
            return;
        }
        int curNum = digits.charAt(index)-'0';
        String curStr = map[curNum];
        for(int i=0 ;i<curStr.length();i++){
        path.append(curStr.charAt(i)); //拼接
        backtracking(digits,index+1,path);
        path.deleteCharAt(path.length()-1);//回溯
        }
    }

总结

1 char数字类型与int类型的转换

String.charAt(Index)返回是char类型，这里需要的是int类型

//int型转化成char数字型型
(char) (1+'0')  //49，这里会把'0'转化成ASC码+1 = '1'

//char数字型转化成int类型
('1'-'0')  //ASC码相减=int

补充：
自动类型提升
byte/short/char -> int -> long -> float->double
当byte/short/char三种类型(同类型也是)做运算时,结果至少用int接收
java在做运算时，如果操作数均在int范围内，那么一律在int的空间内运算

2 StringBuffer与String的转化

字符串频繁的拼接操作，使用StringBuffer
构造器方法是通用的转化方法

String –> StringBuffer
构造器方法:new StringBuffer(“abc”)
append方法:sb.append(“abc”);

StringBuffer –> String
构造器方法:new String(sb)
toString方法:String s = sb.toString();

3 根据下标获取删除字符串中的元素

获取
char charAt(int index):返回某索引处的字符,return value[index]

删除
仅StringBuffer
deleteCharAt（int a）只有一个参数，使用时删除索引为a的字符