49. Group Anagrams

arai60/hash-map/group-anagrams/answer.md

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+# 49. Group Anagrams
+
+## STEP1
+
+### 発想
+
+* それぞれのwordに対して、以下を行う。
+  * alphabetでsortしたワードを作成。
+  * keyをsortしたword, valueを元々のwordを更新して追加する。
+  * 最後にmapのvaluesのみ取り出す。
+
+```javascript
+const groupAnagrams = function (strs) {
+    const sorted_word_to_anagrams = new Map()
+    for (const original_word of strs) {
+        const sorted_word = original_word.split('').sort().join()
+        if (sorted_word_to_anagrams.get(sorted_word) === undefined) {
+            sorted_word_to_anagrams.set(sorted_word, [])
+        }
+        const original_words = sorted_word_to_anagrams.get(sorted_word)
+        original_words.push(original_word)
+        sorted_word_to_anagrams.set(sorted_word, original_words)
+    }
+    const generator = sorted_word_to_anagrams.values()
+    let next = generator.next()
+    const ans = []
+    while (!next.done) {
+        ans.push(next.value)
+        next = generator.next()
+    }
+    return ans
+};
+```
+
+## STEP2
+
+```javascript
+const groupAnagrams = function (strs) {
+    const sorted_word_to_anagrams = new Map()
+    for (const original_word of strs) {
+        const sorted_word = original_word.split('').sort().join()
+        if (sorted_word_to_anagrams.get(sorted_word) === undefined) {
+            sorted_word_to_anagrams.set(sorted_word, [original_word])
+            continue
+        }
+        const original_words = sorted_word_to_anagrams.get(sorted_word)
+        original_words.push(original_word)
+        sorted_word_to_anagrams.set(sorted_word, original_words)
+    }
+
+    const ans = []
+    const generator = sorted_word_to_anagrams.values()
+    let next = generator.next()
+    while (!next.done) {
+        ans.push(next.value)
+        next = generator.next()
+    }
+    return ans
+};
+```
+
+## STEP3
+
+```javascript
+const groupAnagrams = function(strs) {
+    const sorted_to_anagrams = new Map()
+    for (const original_word of strs) {
+        const sorted_word = original_word.split('').sort().join()
+        if (!sorted_to_anagrams.has(sorted_word)) {
+            sorted_to_anagrams.set(sorted_word, [original_word])
+            continue
+        }
+        const original_words = sorted_to_anagrams.get(sorted_word)
+        original_words.push(original_word)
+        sorted_to_anagrams.set(sorted_word, original_words)
+    }
+    const ans = new Array()
+    const generator = sorted_to_anagrams.values()
+    let next = generator.next()
+    while (!next.done) {
+        ans.push(next.value)
+        next = generator.next()
+    }
+    return ans
+};
+```
+
+* wordごとに、アルファベットの出現回数をカウントする方法
+
+```javascript
+const groupAnagrams = function(strs) {
+    const valid_inputs = 'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz'
+    const key_to_anagrams = {}
+    for (const word of strs) {
+        const char_count = new Array(26).fill(0)
+        for (const ch of word) {
+            if (!valid_inputs.includes(ch)) {
+                throw new Error("invalid input")
+            }
+            const idx = ch.charCodeAt(0) - 'a'.charCodeAt(0)
+            char_count[idx]++
+        }
+        const key = arrayToVarLenQuantity(char_count)
+        if (key_to_anagrams[key] === undefined) {
+            key_to_anagrams[key] = [word]
+            continue
+        }
+        key_to_anagrams[key].push(word)
+    }
+    return Object.values(key_to_anagrams)
+};
+
+const arrayToVarLenQuantity = function(array) {
+    for (let i = 0; i < array.length; i++) {
+        // 問題の入力で、strs[i].length  <= 100のため。
+        if (array[i] > 256) {
+           throw new Error("invalid input")
+        }
+        if (array[i] < 16) {
+            array[i] = '0x0' + array[i].toString(16)
+            continue
+        }
+        array[i] = '0x' + array[i].toString(16)
+    }
+    return array.join('')
+}
+```
+
+## 動かないコードの例
+
+* (誤り)
+
+```javascript
+const groupAnagrams = function(strs) {
+    const sorted_words = strs.map((word) => word.split('').sort().join(''))
+    const indices = [...Array(strs.length).keys()]
+
+    indices.sort((idx_a, idx_b) => sorted_words[idx_a] - sorted_words[idx_b])
+    const ans = []
+    let current_sorted_word = sorted_words[indices[0]]
+    let anagrams = [strs[indices[0]]]
+    for (let i = 1; i < indices.length; i++) {
+        const original_word = strs[indices[i]]
+        const sorted_word = sorted_words[indices[i]]
+        if (sorted_word === current_sorted_word) {
+            anagrams.push(original_word)
+            continue
+        }
+        ans.push(anagrams)
+        current_sorted_word = sorted_word
+        anagrams = [original_word]
+    }
+    return ans
+};
+```
+
+* 誤りは2点で、
+  * stringの引き算をしてしまっており、NaNとなりソートが正しく機能しない。
+  * For文の中でansにanagramsを追加するのが、不一致が発生したタイミングなので、
+    最後のanagramsを追加ができていない。
+
+* (正しい)
+
+```javascript
+const groupAnagrams = function(strs) {
+    const sorted_words = strs.map((word) => word.split('').sort().join(''))
+    const indices = [...Array(strs.length).keys()]
+
+    // UPDATED.
+    indices.sort((idx_a, idx_b) => sorted_words[idx_a].localeCompare(sorted_words[idx_b]))
+    const ans = []
+    let current_sorted_word = sorted_words[indices[0]]
+    let anagrams = [strs[indices[0]]]
+    for (let i = 1; i < indices.length; i++) {
+        const original_word = strs[indices[i]]
+        const sorted_word = sorted_words[indices[i]]
+        if (sorted_word === current_sorted_word) {
+            anagrams.push(original_word)
+            continue
+        }
+        ans.push(anagrams)
+        current_sorted_word = sorted_word
+        anagrams = [original_word]
+    }
+    // UPDATED.
+    ans.push(anagrams)
+    return ans
+};
+```
+
+## 感想
+
+* Mapとobjectを使った方法があるが、それぞれの特徴について理解ができていなかった。調べたところ、Mapの方が優れているらしい。
+  * 元々は、Objectがmapとして使われていた。
+  * Mapは、以下の3点でobjectよりも優れている。
+    * 1. 挿入した順序で、keyを操作(iterate)できること。
+    * 2. sizeは、objectの場合自前で実装しないといけないが、mapの場合size関数を使える。
+    * 3. Objectのkeyは、stringのdatatypeのみだが、mapのkeyは、Integerなどどのような型でも大丈夫なこと。
+  * 参考 : https://stackoverflow.com/a/18541990
+
+
+* Javascriptで取り組んでいるため、C++の言語仕様の議論についていけていない。
+  * どこまで、C++の仕組みや議論について理解を進めるのが良いのだろうか?
+  * 参考: https://github.com/Ryotaro25/leetcode_first60/pull/13/files#r1636916877
+
+### コメント集を読んで
+
+* Javascriptでは配列のnegative indexがないが、pythonではnegative indexが有効なため、
+  不正なinputが入ってきた際に誤判定されることがある。
+
+* 呼び出し側/関数側で、何を前提とエラーを検知しようとしないか、何のエラーを検知するかを意識する。
+
+### 他の人のPRを読んで
+
+* Pythonのdefaultdictのkeyについて、何を入力としてOKかを調べようとしたが、ドキュメントを探しても見つからず調べ方を教えて欲しいです。
+  * 参考: https://github.com/olsen-blue/Arai60/pull/12/files#r1915836160
+
+* olsen-blue
+  * PR: https://github.com/olsen-blue/Arai60/pull/12/
+  * Javascriptにはない、defaultdictを使うと、mapの初期化のコードが不要となる。
+
+* Ryotaro25
+  * PR: https://github.com/Ryotaro25/leetcode_first60/pull/13/
+  * 赤黒木のコードの理解はSKIPし、Arai60をやり終えてから取り組むこととする。
+
+* hayashi-ay
+  * PR: https://github.com/hayashi-ay/leetcode/pull/19/ 
+  * defaultdictのkeyに、tupleを使えることが知らなかった。
+
+## その他の解法
+
+### `*1` MapではなくObjectを用いる方法
+
+```javascript
+const groupAnagrams = function(strs) {
+    const sorted_to_anagrams = {}
+    for (const original_word of strs) {
+        const sorted_word = original_word.split('').sort().join()
+        if (sorted_to_anagrams[sorted_word] === undefined) {
+            sorted_to_anagrams[sorted_word] = [original_word]
+            continue
+        }
+        sorted_to_anagrams[sorted_word].push(original_word)
+    }
+
+    return Object.values(sorted_to_anagrams)
+};
+```
+### `*2` AlgoExpertにあった回答
+* 発想は、インデックスを保持した状態で、配列をAnagarmごとにソートする。
+  これだと、Mapが不要になる。
+  しかし、時間計算量は、他のN * W log W に比べて、N log N
+* Javascriptで、rangeを作る方法はこちらのStackoverflowを参照した。
+  参考: https://stackoverflow.com/questions/3895478/does-javascript-have-a-method-like-range-to-generate-a-range-within-the-supp
+
+```javascript
+const groupAnagrams = function(strs) {
+    const sorted_words = strs.map((word) => word.split('').sort().join(''))
+    const indices = [...Array(strs.length).keys()]
+
+    indices.sort((idx_a, idx_b) => sorted_words[idx_a].localeCompare(sorted_words[idx_b]))
+    const ans = []
+    let current_sorted_word = sorted_words[indices[0]]
+    let anagrams = [strs[indices[0]]]
+    for (let i = 1; i < indices.length; i++) {
+        const original_word = strs[indices[i]]
+        const sorted_word = sorted_words[indices[i]]
+        if (sorted_word === current_sorted_word) {
+            anagrams.push(original_word)
+            continue
+        }
+        ans.push(anagrams)
+        current_sorted_word = sorted_word
+        anagrams = [original_word]
+    }
+    ans.push(anagrams)
+    return ans
+};
+```
+
+### `*3` 文字数をカウントする方法もある
+
+```javascript
+const groupAnagrams = function(strs) {
+    const valid_inputs = 'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz'
+    const key_to_anagrams = {}
+    for (const word of strs) {
+        const char_count = new Array(26).fill(0)
+        for (const ch of word) {
+            if (!valid_inputs.includes(ch)) {
+                throw new Error("invalid input")
+            }
+            const idx = ch.charCodeAt(0) - 'a'.charCodeAt(0)
+            ++char_count[idx]
+        }
+        const key = JSON.stringify(char_count)
+        if (key_to_anagrams[key] === undefined) {
+            key_to_anagrams[key] = [word]
+            continue
+        }
+        key_to_anagrams[key].push(word)
+    }
+    return Object.values(key_to_anagrams)
+};
+```
+
+### `*4` 文字列のシリアライズ / エスケープシーケンス / 可変長数値表現で表現する。
+
+* 文字列のシリアライズ
+
+```javascript
+        const key = JSON.stringify(char_count)
+```
+
+* エスケープシーケンス
+
+```javascript
+        const key = char_count.join("\t")
+```
+
+* 可変長数値表現 (Variable Length Quantity)
+
+```javascript
+const groupAnagrams = function(strs) {
+    const valid_inputs = 'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz'
+    const key_to_anagrams = {}
+    for (const word of strs) {
+        const char_count = new Array(26).fill(0)
+        for (const ch of word) {
+            if (!valid_inputs.includes(ch)) {
+                throw new Error("invalid input")
+            }
+            const idx = ch.charCodeAt(0) - 'a'.charCodeAt(0)
+            ++char_count[idx]
+        }
+        const key = arrayToVarLenQuantity(char_count)
+        console.log(key)
+        if (key_to_anagrams[key] === undefined) {
+            key_to_anagrams[key] = [word]
+            continue
+        }
+        key_to_anagrams[key].push(word)
+    }
+    return Object.values(key_to_anagrams)
+};
+
+const arrayToVarLenQuantity = function(array) {
+    for (var i = 0; i < array.length; i++) {
+        // 問題の入力で、strs[i].length  <= 100のため。
+        if (array[i] > 256) {
+           throw new Error("invalid input")
+        }
+        if (array[i] < 16) {
+            array[i] = "0x0" + array[i].toString(16)
+            continue
+        }
+        array[i] = "0x" + array[i].toString(16)
+    }
+    return array.join('')
+}
+```