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leetcode 1401 ~ 1450
只有一个不同字符的字符串

只有一个不同字符的字符串

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题目描述

代码结果

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/*
 * 题目编号:1554 题目:只有一个不同字符的字符串
 * 题目描述:给定一个字符串数组words,请你判断在给定的字符串中是否存在两个字符串,它们之间只有一个不同的字符。
 * 思路:
 * 1. 使用流的方式遍历字符串数组的所有对。
 * 2. 对于每一对,判断它们是否只有一个字符不同。
 * 3. 如果存在这样的对,返回true;否则,返回false。
 */

import java.util.stream.Stream;

public class Solution {
    public boolean differByOne(String[] words) {
        return Stream.of(words)
                .flatMap(word1 -> Stream.of(words).map(word2 -> new String[]{word1, word2}))
                .filter(pair -> !pair[0].equals(pair[1]))
                .anyMatch(pair -> isDifferByOne(pair[0], pair[1]));
    }

    // 检查两个字符串是否只有一个字符不同
    private boolean isDifferByOne(String word1, String word2) {
        if (word1.length() != word2.length()) return false;
        int diffCount = 0;
        for (int i = 0; i < word1.length(); i++) {
            if (word1.charAt(i) != word2.charAt(i)) {
                diffCount++;
                if (diffCount > 1) return false;
            }
        }
        return diffCount == 1;
    }
}

解释

方法:

这道题的思路是使用字符串哈希的方法。对于每个字符串,计算其哈希值,并尝试将每个位置上的字符替换为空(通过减去该字符对应的哈希值),检查替换后的哈希值是否在之前出现过。如果出现过,说明存在两个字符串仅在一个字符上不同,返回true。否则,继续检查下一个字符串。

时间复杂度:

O(nm)

空间复杂度:

O(nm)

代码细节讲解

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为什么在计算哈希值时选择`base`为27和`mod`为10**18+3?这些值有什么特殊的意义或者优势吗?
在字符串哈希中,`base`被用于将每个字符转换成一个数值,并保证不同字符的数值不会冲突。选择27作为`base`是因为英文字母表中有26个字母,加上1则可以确保每个字符都有一个独立的数值,从1到26。至于`mod`,它是用来防止哈希值过大而溢出的同时降低哈希冲突的概率。选择10**18+3是因为这是一个非常大的素数,使用大的素数作为模数可以有效降低哈希冲突的风险。
🦆
在计算去除某个字符后的哈希值`lin = (pre-hou*ss[i])%mod`时,能详细解释一下这个公式是如何工作的吗?
在这个公式中,`pre`是整个字符串的哈希值,`ss[i]`是第i个字符的数值,`hou`是从当前字符到字符串末尾的部分的权重。通过`pre-hou*ss[i]`计算的是去除第i个字符影响后的哈希值。这里的`hou*ss[i]`计算的是第i个字符对哈希值的贡献,从总哈希值中减去这部分可以得到不包含这个字符的哈希值。最后取模操作是为了防止数值溢出并维持哈希值的一致性。
🦆
程序中提到如果`lin`已存在于哈希集合中则直接返回`true`,这种方法是否存在假阳性的风险,即错误地认为两个字符串只有一个字符不同?
是的,使用哈希方法处理字符串时,总存在一定的哈希冲突风险,即不同的字符串可能有相同的哈希值(假阳性)。尽管选择了大的素数作为模数以减少这种风险,但理论上仍然可能发生。在实际应用中,如果要完全避免这一风险,可能需要在发现哈希值冲突时进一步检查两个字符串的具体内容。
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在实际应用中,是否有其他方法可以在不使用哈希的情况下解决这个问题?如果有,它们的效率和可行性如何比较?
实际上,除了使用哈希方法外,还可以使用简单的双层循环比较方法来解决这个问题。即对于字典中的每一对字符串,逐个比较它们的字符,计算不同字符的数量。如果恰好只有一个字符不同,则直接返回true。这种方法的时间复杂度是O(n*m^2),其中n是字符串的平均长度,m是字典中字符串的数量。这种方法在m不大时是可行的,但在m很大或字符串长度很长时,效率较低,不如哈希方法高效。

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