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LC242数据结构哈希计数 · 抵消哈希记忆表

有效的字母异位词

判断 t="nagaram" 是否能由 s="anagram" 重新排列得到(返回 true)。

题目是什么

判断 t="nagaram" 是否能由 s="anagram" 重新排列得到(返回 true)。

解决什么问题

哈希表中保存的是过去的元素、频次,还是它们的位置?

核心结论

先比长度;再用长度 26 的计数表:扫 s 时每个字符 +1,扫 t 时每个字符 -1,中途出现负数立刻 false,否则全部归零返回 true。

01交互算法精讲

先说结论:这道题到底解决什么

怎样从“判断 t="nagaram" 是否能由 s="anagram" 重新排列得到(返回 true)。”推导出 哈希计数 · 抵消,并证明每次状态变化都不会漏掉答案?

中心结论:先比长度;再用长度 26 的计数表:扫 s 时每个字符 +1,扫 t 时每个字符 -1,中途出现负数立刻 false,否则全部归零返回 true。

读完必须能回答
  1. 1.暴力方案在哪里重复计算,为什么仍然是正确基线?
  2. 2.哈希表中保存的是过去的元素、频次,还是它们的位置?
  3. 3.不变量“扫描过程中,count[x] = s 已提供的字母 x 数量 − t 已消耗的字母 x 数量;异位词最终应全部归零。”为什么能保证算法安全前进?
02交互算法精讲

完整题目与题意拆解

给出 2 个字符串 s 和 t,如果 t 中的字母在 s 中都存在,输出 true,否则输出 false。

在本站主例中,判断 t="nagaram" 是否能由 s="anagram" 重新排列得到(返回 true)。

算法最终需要得到或观察:所有字符计数都归零,返回 true。

把题目翻译成状态
  • 输入:判断 t="nagaram" 是否能由 s="anagram" 重新排列得到(返回 true)。
  • 机器需要维护:字符计数表 count[26]、当前扫描阶段(s 或 t)。
  • 最终可观察结果:所有字符计数都归零,返回 true。
动画 1 · 题意扫描

先看清算法到底要维护什么

先建立输入、目标、输出和第一批状态,不急着进入模板。

Step 1/20%
题目与输入建立输入、目标与算法心智

先比长度:len(s)=7,len(t)=7

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03交互算法精讲

第一层方案:暴力做法

逐对枚举能够得到答案,但同一个查找会发生许多次;哈希表把已经见过的信息保存成一次查询。

暴力方案的价值是确认题意并提供正确性基线。它通常会覆盖所有候选, 但没有保存已经确认的信息,因此同一状态会被重新计算。

动画 2 · 暴力重复

重复工作究竟发生在哪里

把重复读取或重复搜索的区域明确标出,再决定优化必须保存什么。

Step 1/20%
先做对:建立暴力基线枚举所有候选并完整验证

先比长度:len(s)=7,len(t)=7

正在加载算法场景...
优化方向:先比长度;再用长度 26 的计数表:扫 s 时每个字符 +1,扫 t 时每个字符 -1,中途出现负数立刻 false,否则全部归零返回 true。
04交互算法精讲

整体地图:先做什么,再做什么

  1. 1建模把输入翻译成“哈希记忆表”,明确答案需要观察什么。
  2. 2状态只维护 字符计数表 count[26]、当前扫描阶段(s 或 t)。
  3. 3转移每一步按照 先比长度;再用长度 26 的计数表:扫 s 时每个字符 +1,扫 t 时每个字符 -1,中途出现负数立刻 false,否则全部归零返回 true。
  4. 4收尾读取 所有字符计数都归零,返回 true。,并复核边界与复杂度。
05交互算法精讲

哈希记忆表:核心概念

先问未来需要查询什么,再决定 map 的 key 与 value。

这道题不是为了记住一个组件名称,而是为了让状态具有可解释的语义:字符计数表 count[26]、当前扫描阶段(s 或 t)。

核心不变量
  • 扫描过程中,count[x] = s 已提供的字母 x 数量 − t 已消耗的字母 x 数量;异位词最终应全部归零。
动画 3 · 核心概念

建立“哈希记忆表”心智模型

用主例建立核心状态,先预测下一步,再公开正确分支和理由。

Step 1/30%
题目与输入建立输入、目标与算法心智

先比长度:len(s)=7,len(t)=7

正在加载算法场景...
06交互算法精讲

核心机制:状态如何一步步变化

这道题可以用打表的方式做。先把 s 中的每个字母都存在一个 26 个容量的数组里面,每个下标依次对应 26 个字母。s 中每个字母都对应表中一个字母,每出现一次就加 1。然后再扫字符串 t,每出现一个字母就在表里面减一。如果都出现了,最终表里面的值肯定都是 0 。最终判断表里面的值是否都是 0 即可,有非 0 的数都输出 false 。

先比长度;再用长度 26 的计数表:扫 s 时每个字符 +1,扫 t 时每个字符 -1,中途出现负数立刻 false,否则全部归零返回 true。

执行过程中持续维护:字符计数表 count[26]、当前扫描阶段(s 或 t)。

正确性依赖以下不变量:扫描过程中,count[x] = s 已提供的字母 x 数量 − t 已消耗的字母 x 数量;异位词最终应全部归零。

面试时可以压缩为:先判断 len(s) 与 len(t) 是否相等,不等直接 false;因为只含小写英文字母,用长度 26 的数组记录字符频率:遍历 s 每个字符计数 +1,遍历 t 每个字符计数 -1,过程中出现负数立刻 false,全部扫完无负数返回 true。时间 O(n),空间 O(1)。

落到当前题,执行机制可以压缩为:先比长度;再用长度 26 的计数表:扫 s 时每个字符 +1,扫 t 时每个字符 -1,中途出现负数立刻 false,否则全部归零返回 true。每一次更新都必须保持核心不变量,而不是只让样例碰巧得到正确答案。

动画 4 · 机制构建

一次状态转移为什么成立

集中观察一次选择、计算和状态写回,让变量变化与原因同时出现。

Step 1/50%
统计 s:'a' 计数 +1count['a']++

扫描 s,把每个字符的出现次数 +1

正在加载算法场景...
07交互算法精讲

正确性证明:为什么不会漏答案

初始化

初始化:算法开始时,全部合法候选仍在状态表示范围内;扫描过程中,count[x] = s 已提供的字母 x 数量 − t 已消耗的字母 x 数量;异位词最终应全部归零。

保持

保持:执行“先比长度;再用长度 26 的计数表:扫 s 时每个字符 +1,扫 t 时每个字符 -1,中途出现负数立刻 false,否则全部归零返回 true。”时,只删除已经能证明不可能的候选,并把新信息写回 字符计数表 count[26]、当前扫描阶段(s 或 t)。

终止

终止:没有待处理状态或达到命中条件时,当前可观察结果就是“所有字符计数都归零,返回 true。”。

正确性抓手不是“样例跑通”,而是每一帧结束后仍能复述:扫描过程中,count[x] = s 已提供的字母 x 数量 − t 已消耗的字母 x 数量;异位词最终应全部归零。
08交互算法精讲

完整执行过程

  1. 1题目与输入判断 t="nagaram" 是否能由 s="anagram" 重新排列得到(返回 true)。 因为:先比长度;再用长度 26 的计数表:扫 s 时每个字符 +1,扫 t 时每个字符 -1,中途出现负数立刻 false,否则全部归零返回 true。
  2. 2统计 s:'n' 计数 +1s 的字符 'n' 出现一次,对应计数 +1。 因为:s 贡献正数,稍后 t 贡献负数,异位词应当全部抵消为 0。
  3. 3预测下一步先不要看下一帧——根据当前不变量,预测算法接下来会怎么动。 因为:主动预测会暴露你对不变量的真实理解,比被动看动画有效得多。
  4. 4统计 s:'a' 计数 +1s 的字符 'a' 出现一次,对应计数 +1。 因为:s 贡献正数,稍后 t 贡献负数,异位词应当全部抵消为 0。
  5. 5核对 t:'n' 计数 -1t 的字符 'n' 抵消一次计数。 因为:若是异位词,t 的每个字符都能在 s 的计数里找到抵消。
  6. 6核对 t:'a' 计数 -1t 的字符 'a' 抵消一次计数。 因为:若是异位词,t 的每个字符都能在 s 的计数里找到抵消。
  7. 7核对 t:'a' 计数 -1t 的字符 'a' 抵消一次计数。 因为:若是异位词,t 的每个字符都能在 s 的计数里找到抵消。
  8. 8收尾与复杂度所有字符计数都归零,返回 true。 因为:时间 O(n) · 空间 O(1)。先比长度;再用长度 26 的计数表:扫 s 时每个字符 +1,扫 t 时每个字符 -1,中途出现负数立刻 false,否则全部归零返回 true。
动画 5 · 完整执行

从输入完整走到可观察结果

从主例第一帧运行到答案,时间轴始终显示当前状态、因果解释和下一步。

Step 1/80%
题目与输入建立输入、目标与算法心智

先比长度:len(s)=7,len(t)=7

正在加载算法场景...
09交互算法精讲

把动画和 Go 代码逐行对应

代码窗口不会按容易漂移的固定数字行号硬绑动画,而是根据当前语义阶段, 在完整 Go 实现中定位选择、计算、写回或返回分支。当前变量与高亮行一起变化。

动画 6 · 代码映射

让每个动作都落到 Go 分支

重新执行关键分支,只显示当前代码附近窗口,并说明这行为什么在此刻运行。

Step 1/60%
建立空哈希结构准备 map / set / 计数器

先比长度:len(s)=7,len(t)=7

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10交互算法精讲

完整 Go 提交代码与最小测试

完整 Go 解法
// 解法一
func isAnagram(s string, t string) bool {
	alphabet := make([]int, 26)
	sBytes := []byte(s)
	tBytes := []byte(t)
	if len(sBytes) != len(tBytes) {
		return false
	}
	for i := 0; i < len(sBytes); i++ {
		alphabet[sBytes[i]-'a']++
	}
	for i := 0; i < len(tBytes); i++ {
		alphabet[tBytes[i]-'a']--
	}
	for i := 0; i < 26; i++ {
		if alphabet[i] != 0 {
			return false
		}
	}
	return true
}

// 解法二
func isAnagram1(s string, t string) bool {
	hash := map[rune]int{}
	for _, value := range s {
		hash[value]++
	}
	for _, value := range t {
		hash[value]--
	}
	for _, value := range hash {
		if value != 0 {
			return false
		}
	}
	return true
}
最小测试集合
func main() {
    // 1. 主例
    //    输入:mode="anagram", s="anagram", t="nagaram"
    //    期望:所有字符计数都归零,返回 true。
    //
    // 2. 失败 / 未命中
    //    检查:只检查 t 的字符够不够,漏掉 t 比 s 多字符(出现负计数)的情况。
    //
    // 3. 边界
    //    空输入、单元素、最小合法规模,以及答案恰好落在边界的情况。
    //
    // 4. 迁移
    //    LC49 字母异位词分组;LC1 两数之和
}

Go 参考实现基于 halfrost/LeetCode-Go 的 MIT 许可代码整理,并按本站教学结构补充解释与动画映射。

11交互算法精讲

正确性与复杂度

时间复杂度 O(n)

执行过程中只保留仍可能影响答案的状态。先比长度;再用长度 26 的计数表:扫 s 时每个字符 +1,扫 t 时每个字符 -1,中途出现负数立刻 false,否则全部归零返回 true。

空间复杂度 O(1)

额外状态主要用于维护:字符计数表 count[26]、当前扫描阶段(s 或 t)。

终局不变量
  • 扫描过程中,count[x] = s 已提供的字母 x 数量 − t 已消耗的字母 x 数量;异位词最终应全部归零。
12交互算法精讲

最容易写错的地方

错误 1

只检查 t 的字符够不够,漏掉 t 比 s 多字符(出现负计数)的情况。

错误 2

题目约束只含小写英文字母才能用 [26]int;Unicode 场景需 map[rune]int。

边界复查

必须额外检查空输入、单元素、未命中或不可达情况,以及恰好落在边界的输入。

13交互算法精讲

最后复盘:带走逻辑链

  1. 1题意判断 t="nagaram" 是否能由 s="anagram" 重新排列得到(返回 true)。
  2. 2重复逐对枚举能够得到答案,但同一个查找会发生许多次;哈希表把已经见过的信息保存成一次查询。
  3. 3优化先比长度;再用长度 26 的计数表:扫 s 时每个字符 +1,扫 t 时每个字符 -1,中途出现负数立刻 false,否则全部归零返回 true。
  4. 4证明扫描过程中,count[x] = s 已提供的字母 x 数量 − t 已消耗的字母 x 数量;异位词最终应全部归零。
  5. 5复杂度时间 O(n),空间 O(1)
面试表达:先判断 len(s) 与 len(t) 是否相等,不等直接 false;因为只含小写英文字母,用长度 26 的数组记录字符频率:遍历 s 每个字符计数 +1,遍历 t 每个字符计数 -1,过程中出现负数立刻 false,全部扫完无负数返回 true。时间 O(n),空间 O(1)。
迁移练习
  • LC49 字母异位词分组
  • LC1 两数之和