49 group anagrams medium

49_group_anagrams_medium/README.md

@@ -0,0 +1,51 @@
+# 問題へのリンク
+
+[Group Anagrams - LeetCode](https://leetcode.com/problems/group-anagrams/)
+
+# 言語
+Python
+
+
+# 自分の解法
+`strs`の各文字列を順番に走査し、各文字列をソートした結果をキーとして、ハッシュマップ`anagram_groups: dict[str, list[str]]`に格納する。
+アナグラム同士は、同じソート結果を持つため、同じキーに格納される。
+
+`strs`の配列の長さを`n`、各文字列の長さの最大値を`m`とする。
+本問では、`0<= n <= 10^4`、`0 <= m <= 100`である。
+- 時間計算量：`O(n * m log(m))`
+- 空間計算量：`O(n * m)`
+
+
+
+## step2
+- ハッシュマップを`anagram_groups`と命名。
+- キーを生成する処理を`generate_anagram_key`関数に切り出す。
+- ハッシュマップのキーを`canonical_key`と命名。（アナグラムの正規形を表すキー、の意）
+
+# 別解・模範解答（`char_count_key.py`）
+もし、`strs`の各文字列の長さが長い場合、ソートにかかる時間が大きくなるため、`key`を文字列のカウントのタプル（ `(cnt_1, cnt_2, ..., cnt_k): tuple[int]` の形式）にする方法も考えられる。
+ここで、ハッシュマップのキーに使えるのは、イミュータブルなオブジェクトである必要があるため、リストではなくタプルを使う。
+
+
+`strs`の配列の長さを`n`、各文字列の長さの最大値を`m`、各文字列の含む文字の種類数を`k`とすると
+本問では、`k= 26`（英小文字のみ）である。
+- 時間計算量：`O(n * m)`
+- 空間計量：`O(n * (m + k))`
+
+説明：
+
+時間計算量について
+`word`の文字数を`m`、文字の種類数を`k`とします。（小文字英字のみを考えると、`k = 26`です。）
+- `word`に対する`key`の生成一回あたりの時間計算量は、`word`の各文字を見ていくので`O(m)`です。
+- よって、全体の時間計算量は`O(n * m)`となります。
+
+空間計算量について
+- `key`ひとつあたりの空間計算量は`O(k)`です。
+- `word`ひとつあたりの空間計算量は`O(m)`です。
+- よって、全体の(最悪)空間計算量は`O(n * (m + k))`となります。
+    - すべての`word`が異なる文字を持つ場合が最悪ケースです。
+
+
+# 次に解く問題の予告
+- [Implement Trie (Prefix Tree) - LeetCode](https://leetcode.com/problems/implement-trie-prefix-tree/description/)
+- [Is Subsequence - LeetCode](https://leetcode.com/problems/is-subsequence/description/)

49_group_anagrams_medium/char_count_key.py

@@ -0,0 +1,30 @@
+#
+# @lc app=leetcode id=49 lang=python3
+#
+# [49] Group Anagrams
+#
+
+
+# @lc code=start
+from collections import defaultdict
+
+
+class Solution:
+    def groupAnagrams(self, words: list[str]) -> list[list[str]]:
+        # manage anagrams as a hashmap whose key is "canonical key" and value is a list of anagrams
+        anagram_groups: dict[tuple[int, ...], list[str]] = defaultdict(list)
+
+        for word in words:
+            canonical_key = self._generate_anagram_key(word)
+            anagram_groups[canonical_key].append(word)
+        return list(anagram_groups.values())
+
+    def _generate_anagram_key(self, word: str) -> tuple[int, ...]:
+        char_count = [0] * 26
+        for char in word:
+            order = ord(char) - ord("a")
+            char_count[order] += 1
+        return tuple(char_count)
+
+
+# @lc code=end

49_group_anagrams_medium/step1.py

@@ -0,0 +1,24 @@
+#
+# @lc app=leetcode id=49 lang=python3
+#
+# [49] Group Anagrams
+#
+
+
+# @lc code=start
+from collections import defaultdict
+
+
+class Solution:
+    def groupAnagrams(self, strs: list[str]) -> list[list[str]]:
+
+        # hasmap: standardized key -> list of anagrams
+        hashmap = defaultdict(list)
+        for word in strs:
+            key = "".join(sorted(word))
+            hashmap[key].append(word)
+
+        return [anagrams for anagrams in hashmap.values()]
+
+
+# @lc code=end

49_group_anagrams_medium/step2.py

@@ -0,0 +1,27 @@
+#
+# @lc app=leetcode id=49 lang=python3
+#
+# [49] Group Anagrams
+#
+
+
+# @lc code=start
+from collections import defaultdict
+
+
+class Solution:
+    def groupAnagrams(self, words: list[str]) -> list[list[str]]:
+        # manage anagrams as a hashmap whose key is "canonical key" and value is a list of anagrams
+        anagram_groups: dict[str, list[str]] = defaultdict(list)
+
+        for word in words:
+            canonical_key: str = self._generate_anagram_key(word)
+            anagram_groups[canonical_key].append(word)
+        return list(anagram_groups.values())
+
+    # canonical key of a word is generated by sorting each characters in it
+    def _generate_anagram_key(self, word: str) -> str:
+        return "".join(sorted(word))
+
+
+# @lc code=end

49_group_anagrams_medium/step3.py

@@ -0,0 +1,24 @@
+#
+# @lc app=leetcode id=49 lang=python3
+#
+# [49] Group Anagrams
+#
+
+
+# @lc code=start
+from collections import defaultdict
+
+
+class Solution:
+    def groupAnagrams(self, strs: list[str]) -> list[list[str]]:
+        anagram_groups = defaultdict(list)
+        for word in strs:
+            canonical_key = self._generate_anagram_key(word)
+            anagram_groups[canonical_key].append(word)
+        return list(anagram_groups.values())
+
+    def _generate_anagram_key(self, word: str) -> str:
+        return "".join(sorted(word))
+
+
+# @lc code=end