LeetCode 242：有效的字母异位词

LeetCode 242：有效的字母异位词 C语言题解

本文将详细解析 LeetCode 242 题（有效的字母异位词）的 C 语言题解，并添加测试主函数，逐行讲解代码实现。

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题目描述

给定两个字符串 $s$ 和 $t$ ，编写一个函数来判断 $t$ 是否是 $s$ 的字母异位词。

• 字母异位词是指两个字符串中字母出现的次数完全相同。

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代码实现

解题代码

以下是完整的代码实现：

#include 
#include 
#include 

// 判断是否为字母异位词的函数
bool isAnagram(char* s, char* t) {
    int len1 = strlen(s), len2 = strlen(t);

    // 如果两个字符串长度不同，直接返回 false
    if (len1 != len2) {
        return false;
    }

    // 用一个长度为 26 的数组记录字母出现次数
    int map[26] = {0};

    // 遍历字符串 s，统计每个字母的出现次数
    for (int i = 0; i < len1; i++) {
        map[s[i] - 'a'] += 1; // 对应字母计数加 1
    }
    
    // 遍历字符串 t，抵消之前记录的字母计数
    for (int i = 0; i < len2; i++) {
        map[t[i] - 'a'] -= 1; // 对应字母计数减 1
    }

    // 检查 map 数组是否所有元素均为 0
    for (int i = 0; i < 26; i++) {
        if (map[i] != 0) {
            return false; // 如果有非零值，说明字母计数不匹配
        }
    }
    
    return true; // 所有字母计数匹配，返回 true
}

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测试主函数

以下为添加的主函数，用于测试 isAnagram 函数的正确性：

int main() {
    char s1[] = "anagram";
    char t1[] = "nagaram";

    char s2[] = "rat";
    char t2[] = "car";

    // 测试用例 1
    if (isAnagram(s1, t1)) {
        printf("\"%s\" and \"%s\" are anagrams.\n", s1, t1);
    } else {
        printf("\"%s\" and \"%s\" are not anagrams.\n", s1, t1);
    }

    // 测试用例 2
    if (isAnagram(s2, t2)) {
        printf("\"%s\" and \"%s\" are anagrams.\n", s2, t2);
    } else {
        printf("\"%s\" and \"%s\" are not anagrams.\n", s2, t2);
    }

    return 0;
}

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代码逐行解析

函数实现部分

1. 判断字符串长度是否相等

int len1 = strlen(s), len2 = strlen(t);
if (len1 != len2) {
    return false;
}

• 首先，分别获取两个字符串的长度。
• 如果长度不相等，则直接返回 false，因为字母异位词的长度必定相同。

2. 使用数组记录字母出现次数

int map[26] = {0};

• 使用一个长度为 26 的数组 map，记录字符串中每个字母的出现次数。
• map[i] 对应字母 $i{+}^{\prime }{a}^{\prime }$ 的出现次数。

3. 遍历字符串 $s$ 并记录计数

for (int i = 0; i < len1; i++) {
    map[s[i] - 'a'] += 1;
}

• 遍历字符串 $s$，对每个字符 $s[i]$：
  • 计算其相对于字符 'a' 的索引位置 $s[i]{-}^{\prime }{a}^{\prime }$。
  • 对应位置的计数加 $1$。

4. 遍历字符串 $t$ 并抵消计数

for (int i = 0; i < len2; i++) {
    map[t[i] - 'a'] -= 1;
}

• 遍历字符串 $t$，对每个字符 $t[i]$：
  • 计算其相对于字符 'a' 的索引位置 $t[i]{-}^{\prime }{a}^{\prime }$。
  • 对应位置的计数减 $1$。

5. 检查计数数组是否所有元素为 0

for (int i = 0; i < 26; i++) {
    if (map[i] != 0) {
        return false;
    }
}

• 遍历 map 数组，检查是否所有元素均为 $0$。
• 如果存在非零元素，说明两个字符串中某些字母的出现次数不相同，返回 false。

6. 返回结果

return true;

• 如果所有计数均为 $0$，说明 $t$ 是 $s$ 的字母异位词，返回 true。

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主函数解析

测试用例 1

char s1[] = "anagram";
char t1[] = "nagaram";

• 测试两个字符串 "anagram" 和 "nagaram" 是否为字母异位词。

测试用例 2

char s2[] = "rat";
char t2[] = "car";

• 测试两个字符串 "rat" 和 "car" 是否为字母异位词。

测试结果输出

if (isAnagram(s1, t1)) {
    printf("\"%s\" and \"%s\" are anagrams.\n", s1, t1);
} else {
    printf("\"%s\" and \"%s\" are not anagrams.\n", s1, t1);
}

• 根据 isAnagram 函数的返回值，输出对应的测试结果。

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完整代码

#include 
#include 
#include 

bool isAnagram(char* s, char* t) {
    int len1 = strlen(s), len2 = strlen(t);
    if (len1 != len2) {
        return false;
    }

    int map[26] = {0};
    for (int i = 0; i < len1; i++) {
        map[s[i] - 'a'] += 1;
    }
    
    for (int i = 0; i < len2; i++) {
        map[t[i] - 'a'] -= 1;
    }

    for (int i = 0; i < 26; i++) {
        if (map[i] != 0) {
            return false;
        }
    }
    
    return true;
}

int main() {
    char s1[] = "anagram";
    char t1[] = "nagaram";

    char s2[] = "rat";
    char t2[] = "car";

    if (isAnagram(s1, t1)) {
        printf("\"%s\" and \"%s\" are anagrams.\n", s1, t1);
    } else {
        printf("\"%s\" and \"%s\" are not anagrams.\n", s1, t1);
    }

    if (isAnagram(s2, t2)) {
        printf("\"%s\" and \"%s\" are anagrams.\n", s2, t2);
    } else {
        printf("\"%s\" and \"%s\" are not anagrams.\n", s2, t2);
    }

    return 0;
}

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总结

1. 使用数组统计字母出现次数是一种高效的方法，时间复杂度为 $O(n)$。
2. 在主函数中，通过多组测试用例验证了代码的正确性。
3. 对于字符串操作问题，熟悉字符编码和数组操作尤为重要。

希望这篇博客能帮助你理解 LeetCode 242 题的解决方案！