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加密解密字符串

给你一个字符数组 keys ,由若干 互不相同 的字符组成。还有一个字符串数组 values ,内含若干长度为 2 的字符串。另给你一个字符串数组 dictionary ,包含解密后所有允许的原字符串。请你设计并实现一个支持加密及解密下标从 0 开始字符串的数据结构。 字符串 加密 按下述步骤进行:…

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题型

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相关题

当前训练重点

困难 · 数组·哈希·扫描

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答案摘要

我们用一个哈希表 记录每个字符的加密结果,用另一个哈希表 记录每个加密结果出现的次数。 在构造函数中,我们遍历 和 ,将每个字符和其对应的加密结果存入 中。然后遍历 ,统计每个加密结果出现的次数。时间复杂度 $(n + m)$,其中 和 分别是 和 的长度。

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题目描述

给你一个字符数组 keys ,由若干 互不相同 的字符组成。还有一个字符串数组 values ,内含若干长度为 2 的字符串。另给你一个字符串数组 dictionary ,包含解密后所有允许的原字符串。请你设计并实现一个支持加密及解密下标从 0 开始字符串的数据结构。

字符串 加密 按下述步骤进行:

  1. 对字符串中的每个字符 c ,先从 keys 中找出满足 keys[i] == c 的下标 i
  2. 在字符串中,用 values[i] 替换字符 c

请注意,如果 keys 中不存在字符串中的字符,则无法执行加密过程,返回空字符串 ""

字符串 解密 按下述步骤进行:

  1. 将字符串每相邻 2 个字符划分为一个子字符串,对于每个子字符串 s ,找出满足 values[i] == s 的一个下标 i 。如果存在多个有效的 i ,从中选择 任意 一个。这意味着一个字符串解密可能得到多个解密字符串。
  2. 在字符串中,用 keys[i] 替换 s

实现 Encrypter 类:

  • Encrypter(char[] keys, String[] values, String[] dictionary)keysvaluesdictionary 初始化 Encrypter 类。
  • String encrypt(String word1) 按上述加密过程完成对 word1 的加密,并返回加密后的字符串。
  • int decrypt(String word2) 统计并返回可以由 word2 解密得到且出现在 dictionary 中的字符串数目。

 

示例:

输入:
["Encrypter", "encrypt", "decrypt"]
[[['a', 'b', 'c', 'd'], ["ei", "zf", "ei", "am"], ["abcd", "acbd", "adbc", "badc", "dacb", "cadb", "cbda", "abad"]], ["abcd"], ["eizfeiam"]]
输出:
[null, "eizfeiam", 2]

解释:
Encrypter encrypter = new Encrypter([['a', 'b', 'c', 'd'], ["ei", "zf", "ei", "am"], ["abcd", "acbd", "adbc", "badc", "dacb", "cadb", "cbda", "abad"]);
encrypter.encrypt("abcd"); // 返回 "eizfeiam"。 
                           // 'a' 映射为 "ei",'b' 映射为 "zf",'c' 映射为 "ei",'d' 映射为 "am"。
encrypter.decrypt("eizfeiam"); // return 2. 
                              // "ei" 可以映射为 'a' 或 'c',"zf" 映射为 'b',"am" 映射为 'd'。 
                              // 因此,解密后可以得到的字符串是 "abad","cbad","abcd" 和 "cbcd"。 
                              // 其中 2 个字符串,"abad" 和 "abcd",在 dictionary 中出现,所以答案是 2 。

 

提示:

  • 1 <= keys.length == values.length <= 26
  • values[i].length == 2
  • 1 <= dictionary.length <= 100
  • 1 <= dictionary[i].length <= 100
  • 所有 keys[i]dictionary[i] 互不相同
  • 1 <= word1.length <= 2000
  • 1 <= word2.length <= 200
  • 所有 word1[i] 都出现在 keys
  • word2.length 是偶数
  • keysvalues[i]dictionary[i]word1word2 只含小写英文字母
  • 至多调用 encryptdecrypt 总计 200
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解题思路

方法一:哈希表

我们用一个哈希表 mp\textit{mp} 记录每个字符的加密结果,用另一个哈希表 cnt\textit{cnt} 记录每个加密结果出现的次数。

在构造函数中,我们遍历 keys\textit{keys}values\textit{values},将每个字符和其对应的加密结果存入 mp\textit{mp} 中。然后遍历 dictionary\textit{dictionary},统计每个加密结果出现的次数。时间复杂度 (n+m)(n + m),其中 nnmm 分别是 keys\textit{keys}dictionary\textit{dictionary} 的长度。

在加密函数中,我们遍历输入字符串 word1\textit{word1} 的每个字符,查找其加密结果并拼接起来。如果某个字符没有对应的加密结果,说明无法加密,返回空字符串。时间复杂度 O(k)O(k),其中 kkword1\textit{word1} 的长度。

在解密函数中,我们直接返回 cnt\textit{cnt}word2\textit{word2} 对应的次数。时间复杂度 O(1)O(1)

空间复杂度 O(n+m)O(n + m)

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class Encrypter:
    def __init__(self, keys: List[str], values: List[str], dictionary: List[str]):
        self.mp = dict(zip(keys, values))
        self.cnt = Counter(self.encrypt(v) for v in dictionary)

    def encrypt(self, word1: str) -> str:
        res = []
        for c in word1:
            if c not in self.mp:
                return ''
            res.append(self.mp[c])
        return ''.join(res)

    def decrypt(self, word2: str) -> int:
        return self.cnt[word2]


# Your Encrypter object will be instantiated and called as such:
# obj = Encrypter(keys, values, dictionary)
# param_1 = obj.encrypt(word1)
# param_2 = obj.decrypt(word2)
speed

复杂度分析

指标
时间Depends on the final approach
空间Depends on the final approach
psychology

面试官常问的追问

外企场景
  • question_mark

    Assess the candidate's ability to handle encryption and decryption using hashmaps.

  • question_mark

    Test if the candidate understands the importance of efficient lookups for decryption and encryption.

  • question_mark

    Evaluate how well the candidate can manage complex string manipulations and check for dictionary matches.

warning

常见陷阱

外企场景
  • error

    Failing to handle cases where a character in the string doesn't exist in the 'keys' array, returning an empty string.

  • error

    Inefficient decryption algorithms that fail to quickly find valid strings in the 'dictionary'.

  • error

    Not properly handling the case where a string has multiple possible decrypted matches.

swap_horiz

进阶变体

外企场景
  • arrow_right_alt

    Increasing the length of the 'values' array beyond 2 characters, which requires adjustments to the segment length for decryption.

  • arrow_right_alt

    Handling encrypted strings that are extremely large or require optimizations in the lookup process.

  • arrow_right_alt

    Adding multiple dictionaries and handling scenarios with several potential valid decrypted strings for a single encrypted input.

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常见问题

外企场景

加密解密字符串题解:数组·哈希·扫描 | LeetCode #2227 困难