[经典面试题][百度]寻找兄弟单词

题目

一个单词单词字母交换，可得另一个单词，如army->mary，成为兄弟单词。提供一个单词，在字典中找到它的兄弟。描述数据结构和查询过程。

思路一
兄弟单词必须满足字符相同，相同字符个数也必须相同。基于这点用Hash实现：
（1）申请一个int数组 count[26]用来统计每个字符出现的次数。
（2）扫描字典中的单词，只考虑长度和给出单词长度一样大小的单词（长度不同肯定不是兄弟单词），用broCount[26]来统计单词中每个字符出现的次数。
（3）如果count和broCount一样，表示是兄弟单词否则不是。

代码一

    /*---------------------------------------------
    *   日期：2015-02-22
    *   作者：SJF0115
    *   题目: 兄弟单词
    *   来源：百度
    *   博客：
    -----------------------------------------------*/
    #include <iostream>
    #include <vector>
    #include <cstring>
    #include <algorithm>
    using namespace std;

    class Solution {
    public:
        // dic字典集合 word查找单词
        vector<string> BrotherWord(vector<string> dic,string word){
            int count[26];
            vector<string> brother;
            // 初始化
            memset(count,0,sizeof(count));
            int wordSize = word.size();
            int dicSize = dic.size();
            // 统计字符以及个数
            for(int i = 0;i < wordSize;++i){
                ++count[word[i]-'a'];
            }//for
            // 遍历字典
            for(int i = 0;i < dicSize;++i){
                if(IsBrother(word,count,dic[i])){
                    brother.push_back(dic[i]);
                }//if
            }//for
            return brother;
        }
    private:
        bool IsBrother(string word,int count[],string broWord){
            int size = broWord.size();
            int wordSize = word.size();
            // 长度不一样肯定不是兄弟单词
            if(size != wordSize){
                return false;
            }//if
            // 统计字符及个数
            int broCount[26];
            memset(broCount,0,sizeof(broCount));
            for(int i = 0;i < size;++i){
                ++broCount[broWord[i]-'a'];
            }//for
            // 只有字符一样，字符个数一样才是兄弟单词
            int k;
            for(k = 0;k < 26;++k){
                // 不是兄弟单词
                if(count[k] != broCount[k]){
                    break;
                }//if
            }//for
            if(k == 26){
                return true;
            }//if
            return false;
        }
    };


    int main() {
        Solution solution;
        vector<string> dic = {"mary","many","book","army","mood","man","doom","mod"};
        string word("mary");
        vector<string> result = solution.BrotherWord(dic,word);
        for(int i = 0;i < result.size();++i){
            cout<<result[i]<<" ";
        }//for
        cout<<endl;
    }

思路二：

在字典树的中再存储一个vector结构的容器来储存兄弟单词。

struct TrieNode{
        TrieNode *next[MAX];
        vector<string> brother;
        TrieNode(){
            for(int i = 0;i < MAX;++i){
                next[i] = NULL;
            }//for
        }
    };

字典树的建立是在预处理阶段完成的，首先根据字典中的单词来建立字典树，建立的时候，需要稍微特殊处理一下，就是比如mary、army互为兄弟单词，如果先插入单词mary，首先对其进行排序，结果是amry，那么字典树中就分别建立4个节点，分别为a->m->r->y，在节点y处的vector容器brother中添加单词mary，插入army的时候，同样的原理，先排序，再插入，此时发现这4个节点已经建立了，那么只需要在第四个节点y处的vector容器brother中添加单词army。
这样建立完字典树后，查询兄弟单词的效率就会很高了，比哈希的效率还要高；查询army的兄弟单词时，先排序（amry），然后在字典树中查找amry，在y处vector容器brother中的的单词就是所有兄弟单词。

代码二

    /*---------------------------------------------
    *   日期：2015-02-23
    *   作者：SJF0115
    *   题目: 兄弟单词
    *   来源：百度
    *   博客：
    -----------------------------------------------*/
    #include <iostream>
    #include <vector>
    #include <cstring>
    #include <algorithm>
    using namespace std;

    #define MAX 26

    struct TrieNode{
        TrieNode *next[MAX];
        vector<string> brother;
        TrieNode(){
            for(int i = 0;i < MAX;++i){
                next[i] = NULL;
            }//for
        }
    };
    // 插入
    void Insert(TrieNode* &root,string str){
        int size = str.size();
        TrieNode *p = root;
        string tmp = str;
        // 排序
        sort(tmp.begin(),tmp.end());
        // 插入
        int val;
        for(int i = 0;i < size;++i){
            val = tmp[i] - 'a';
            if(p->next[val] == NULL){
                p->next[val] = new TrieNode();
            }//if
            p = p->next[val];
        }//for
        p->brother.push_back(str);
    }
    // 预处理
    void Init(vector<string> dic,TrieNode* &root){
        int dicSize = dic.size();
        if(dicSize <= 0){
            return;
        }//if
        // 创建字典树
        for(int i = 0;i < dicSize;++i){
            Insert(root,dic[i]);
        }//for
    }
    // 打印字典
    void PrintDic(TrieNode* root){
        if(root == NULL){
            return;
        }//if
        if(root->brother.size() > 0){
            for(int i = 0; i <  root->brother.size();++i){
                cout<<root->brother[i]<<" ";
            }//for
            cout<<endl;
        }//if
        for(int i = 0;i < 26;++i){
            PrintDic(root->next[i]);
        }//for
    }
    // 兄弟单词
    vector<string> BrotherWord(TrieNode *root,string word){
        int size = word.size();
        vector<string> brother;
        if(root == NULL || size <= 0){
            return brother;
        }//if
        // 排序
        sort(word.begin(),word.end());
        TrieNode *p = root;
        int val;
        for(int i = 0;i < size;++i){
            val = word[i] - 'a';
            if(p->next[val] == NULL){
                return brother;
            }//if
            p = p->next[val];
        }//for
        return p->brother;
    }


    int main() {
        vector<string> dic = {"mary","many","book","army","mood","mray","man","doom","mod"};
        string word("mod");
        TrieNode *root = new TrieNode();
        // 预处理 创建字典树
        Init(dic,root);
        // 查询兄弟单词
        vector<string> result = BrotherWord(root,word);
        if(result.size() <= 0){
            cout<<"单词["<<word<<"]没有兄弟单词"<<endl;
        }//if
        else{
            cout<<"单词["<<word<<"]有兄弟单词:";
            for(int i = 0;i < result.size();++i){
                cout<<result[i]<<" ";
            }//for
            cout<<endl;
        }
    }

引用：

如何找出字典中的兄弟单词
[算法系列之二十]字典树（Trie）
寻找兄弟单词（2012.5.6百度实习）

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