【C/C++】648. 单词替换携手创作，共同成长！这是我参与「掘金日新计划 · 8 月更文挑战」的第11天，点击查看活

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题目链接：648. 单词替换

题目描述

在英语中，我们有一个叫做词根 (root) 的概念，可以词根后面添加其他一些词组成另一个较长的单词——我们称这个词为 继承词(successor)。例如，词根 an，跟随着单词 other(其他)，可以形成新的单词 another(另一个)。

现在，给定一个由许多词根组成的词典 dictionary 和一个用空格分隔单词形成的句子 sentence。你需要将句子中的所有 继承词 用词根替换掉。如果 继承词 有许多可以形成它的词根，则用最短的词根替换它。

你需要输出替换之后的句子。

提示:

$1 \leqslant dictionary.length \leqslant 1000$
$1 \leqslant dictionary[i].length \leqslant 100$
dictionary[i] 仅由小写字母组成。
$1 \leqslant sentence.length \leqslant 10^6$
sentence 仅由小写字母和空格组成。
sentence 中单词的总量在范围 [1, 1000] 内。
sentence 中每个单词的长度在范围 [1, 1000] 内。
sentence 中单词之间由一个空格隔开。
sentence 没有前导或尾随空格。

示例 1：

输入：dictionary = ["cat","bat","rat"], sentence = "the cattle was rattled by the battery"
输出："the cat was rat by the bat"

示例 2：

输入：dictionary = ["a","b","c"], sentence = "aadsfasf absbs bbab cadsfafs"
输出："a a b c"

整理题意

题目给定一个词根字符串数组 dictionary ，里面包含多个字符串表示词根，然后给定一个字符串 sentence 表示句子，句子中由多个单词和空格组成，让我们将句子中的单词用最短的词根代替，这里代替的要求为词根为当前单词的前缀，且要求是最短的词根。

题目规定句子 sentence 仅由小写字母和空格组成，单词的总量在范围 [1, 1000] 内，单词的长度在范围 [1, 1000] 内，单词之间由一个空格隔开，没有前导或尾随空格。

解题思路分析

首先很容易想到的是暴力解法，遍历句子 sentence 中每一个单词，然后在词根数组 dictionary 中查找最短的前缀进行替换即可。

方法一：哈希表

但是对于每个单词都要遍历一遍词根数组 dictionary 显得比较冗余，我们可以使用哈希表先将所有词根进行存储，然后在遍历句子 sentence 中每一个单词的时候，由短至长 遍历它所有的前缀（可以保证是最短的词根），第一个出现在哈希表集合中的前缀即为最短词根，将这个词根替换原来的单词。最后返回重新拼接的句子。

具体实现

方法一：哈希表

遍历词根数组，使用无序 set 集合记录每个词根；
提取句子中的所有单词放入 words；
遍历 words 数组，由短至长遍历每个单词前缀；
判断是否为词根，进行替换操作；
返回重新拼接的句子。

复杂度分析

时间复杂度： $O(d + len)$ 。其中 d 是 dictionary 的字符数，构建哈希集合消耗 $O(d)$ 时间。len 是 sentence 的长度，判断单词的前缀子字符串是否位于哈希集合中消耗 $O(len)$ 时间。
空间复杂度： $O(d + s)$ ，其中 s 是 sentence 的字符数。构建哈希集合消耗 $O(d)$ 空间，分割 sentence 消耗 $O(s)$ 空间。

代码实现

方法一：哈希表

class Solution {
public:
    string replaceWords(vector<string>& dictionary, string sentence) {
        //使用无序集合 set
        unordered_set<string> mp;
        mp.clear();
        //将词根放入集合set中
        int n = dictionary.size();
        for(int i = 0; i < n; i++){
            mp.insert(dictionary[i]);
        }
        //提取句子中的每个单词
        vector<string> words;
        words.clear();
        int m = sentence.length();
        string temp = "";
        for(int i = 0; i <= m; i++){
            if(i == m || sentence[i] == ' '){
                if(temp != "") words.push_back(temp);
                temp = "";
            }
            else{
                temp += sentence[i];
            }
        }
        string ans = "";
        //由短至长遍历每个单词前缀
        int k = words.size();
        for(int i = 0; i < k; i++){
            int len = words[i].length();
            temp = "";
            for(int j = 0; j < len; j++){
                temp += words[i][j];
                //判断是否为词根
                if(mp.count(temp)){
                    break;
                }
            }
            words[i] = temp;
            if(i != k - 1) ans += temp + ' ';
            else ans += temp;
        }
        return ans;
    }
};

总结

使用 set 集合比 map 集合更节省空间。
创建无序的集合 unordered_set 比有序集合 set 在查找时更快。
该题还可以使用 字典树 解法，与哈希集合不同，我们用 dictionary 中所有词根构建一棵字典树，并用特殊符号标记结尾。在搜索前缀时，只需在字典树上搜索出一条最短的前缀路径即可。
测试结果：

结束语

一个人的成熟，不仅在于经历过多少事，更在于经历过后的沉淀和思考。不要只顾着埋头向前冲，适时停一停，给自己一点反思的时间。从每一次的经历中有所领悟有所得到，你才能在未来的路上走得更远更稳健。新的一天，加油！