LeetCode笔记：140. Word Break II

题目描述

给定一个非空的字符串s，一个非空的字符串list作为字典。通过在s中添加空格可以将s变为由list中的word表示的句子，要求返回所有可能组成的句子。设定list中的word不重复，且每一个word都可以重复使用。

算法一

先来一个暴力的方法，如下图所示：1）用一个currStr记录当前句子，初始为“”，两个指针start、end分别表示当前词word的起始和结束；2）如果word在list中则将其加入currStr中，start = end +1，否则end后移；3）重复 2）操作直到end超出s的范围。4）可以先计算list中最长word 的长度，作为end后移次数的长度限制。

这种算法存在需要对同一子字符串需要重复计算的情况，提交代码时显示Time Limit Exceeded

class Solution {
    public static int maxLen = 0;
    public List<String> wordBreak(String s, List<String> dict) {
        List<String> res = new ArrayList<String>();
        if(dict.size() == 0 || s == null || s.length() == 0) return res;
        maxLen = getMaxLen(dict);
        dfs(s, dict, 0, res);
        return res;
    }

    public void dfs(String s, List<String> dict, int index, List<String> res){
        if(index >= s.length()){
            res.add(s.trim());
            return;
        }
        for(int i=index+1; (i<=index + maxLen) && (i<=s.length()); i++){
            String word = s.substring(index, i);
            if(inDict(word, dict)){
                String newStr = s.substring(0, i) + " " + s.substring(i, s.length());
                dfs(newStr, dict, i+1, res);
            }
        }
    }

    public boolean inDict(String w, List<String> s){
        for(String str : s){
            if(str.equals(w)){
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

    public int getMaxLen(List<String> s){
        int max = 0;
        for(String str:s){
            max = max > str.length()?max : str.length();
        }
        return max;
    }
}

算法二

算法一之所以会超时，原因是可能对同一个的子字符串重复计算。例如s = “abcdabccc”,list = {"ab", "cd", "abcd", "ccc"}。当currStr = “ab cd”时，要对剩余子字符串“abccc”计算一次，currStr = “abcd”时，还需要对“abccc”再进行一次计算。这就是所谓的子问题重复的情况了，因此可以用动态规划来解决问题。

用一个Map来存储子字符串和其对应的所有句子组合方式。但对某一个字符串s进行查询时：若Map中包含该字符串的组合方式，则直接返回；否则，对每一个位于s开头且包含于list中的word，计算其剩余子串的句子组合方式，将其与该单词组合成新的句子。

class Solution {
    public List<String> wordBreak(String s, List<String> wordDict) {
        if(s == null || wordDict == null) return null;
        return helper(s, wordDict, new HashMap<String, List<String>>());
    }

    private List<String> helper(String s, List<String> wordDict,
                                HashMap<String, List<String>> dp){
        if(dp.containsKey(s)) return dp.get(s);

        List<String> res = new ArrayList<>();
        if(s.length() == 0) {
            res.add("");
            dp.put("", res);
            return res;
        }

        for(int i=0; i<wordDict.size(); i++) {
            String word = wordDict.get(i);
            if(s.startsWith(word)) {
                List<String> restRes = helper(s.substring(word.length(), s.length()),
                                             wordDict, dp);
                if(restRes.size() != 0) {
                    for(String eleInRest : restRes) {
                        if(eleInRest.length() == 0) {
                            res.add(word);
                        }else{
                            res.add(word + " " + eleInRest);
                        }
                    }
                }
            }
        }
        dp.put(s, res);
        return res;
    }
}