百度面试题--给定一个单词，从字典查找该单词的所有兄弟单词

一 问题描述：

一个单词单词字母交换，可得另一个单词，如army->mary，成为兄弟单词。提供一个单词，在字典中找到它的兄弟。描述数据结构和查询过程。

二 解题思路：

   本题有两个关键点：第一，如何设计英语字典的数据结构？第二，如何查找兄弟单词？

   1. 设计英语字典的数据结构

如图，可以采用哈希链表的形式组织字典，而每个结点有三个域组成，分别是单词，频度和后继指针，频度表示这个单词被访问的次数，当我们访问某个单词时，它的频度会加1，然后应用程序根据频度重新调整该单词在链表中的位置，使得频度高的里链表头近，这样可以提高查找的效率。

2. 设计查找兄弟单词的算法

   比如army 和amry是兄弟单词，我们只要对两个单词按同一次序，比如升序进行排序，排序后两个单词相等，那么这两个单词是兄弟单词。

3. 代码

/*
This is a free Program, You can modify or redistribute it under the terms of GNU
*Description:百度面试题--给定一个单词，从字典查找该单词的所有兄弟单词
*Language: C++
*Development Environment: VC6.0
*Author: Wangzhicheng
*E-mail: 2363702560@qq.com
*Date: 2012/12/30
*/
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <vector>
#include <list>
#include <string>
#include <algorithm>
#include <cctype>
using namespace std;
/*
*单词结构体
*/
typedef struct Word {
	string word;
	int freq;               // 单词被访问的频度
	struct Word *next;
}Word;
const int N=26;             // 26个字母
/*
*字典类
*/
class Dictionary {
private:
	vector<Word *>d;

	/*
	*哈希函数,将ch映射为索引号
	*/
	int Hash(char ch) {
		ch=tolower(ch);
		return ch-'a';
	}
	/*
	*比较单词one和other是否相等
	*/
	bool cmp(string &one, string &other) {
		return one == other;
	}
	/*
	*根据索引号index来将p所指向的结点插入该链表的合适位置
	*pre指向p的直接前驱
	*/
	void Adjust(int index, Word *pre,Word *p) {
		if(!pre) return;       //p指向链表的第一个结点    
		Word *cur=d[index];   //指向当前结点
		Word *q=NULL;        //指向cur的直接前驱
		while(cur && cur->freq>p->freq) {
			q=cur;
			cur=cur->next;
		}
		pre->next=p->next;    //将p指向的结点删除
		if(!q) {
			p->next=d[index];
			d[index]=q;
		}
		else {
			p->next=cur;
			q->next=p;
        }
	}
public:
	Dictionary() {
		int i;
		for(i=0;i<N;i++) d.push_back(NULL);
	}
	void Search(string word) {
		Word *p;
		int index=Hash(word[0]);
		if(index<0 || index>=N) {
			cout<<"参数有误,程序退出!"<<endl;
			exit(1);
		}
		p=d[index];
		Word *pre=NULL;      //指向p的直接前驱
		while(p) {
			if(cmp(p->word,word)) {      //找到要查找的单词
				p->freq++;
				Adjust(index,pre,p);
				break;
			}
			pre=p;
			p=p->next;
		}
		if(!p) {              //没有找到单词
			Word *q;
			q=new Word;
			q->freq=1;
			q->word=word;
			q->next=0;
			if(pre) pre->next=q;  //pre指向链表最后一个结点
			else d[index]=q;     //该链表为空
		}
	}
	/*
	*查找兄弟单词
	**/
	void SearchSibling(string word) {
		int i;
		int index;
		Word *p,*pre;
		for(i=0;word[i];i++) {
			index=Hash(word[i]);	
			if(index<0 || index>=N) {
				cout<<"参数有误,程序退出!"<<endl;
				exit(1);
			}
			pre=NULL;
			p=d[index];
			while(p) {
                string one=p->word;
				string other=word;
				sort(one.begin(),one.end());
				sort(other.begin(),other.end());
				if(cmp(one,other)) {      //找到要查找的单词
					p->freq++;
					Adjust(index,pre,p);
					cout<<p->word<<endl;
				}
				pre=p;
				p=p->next;
			}
		}
	}
	void show() const {
		int i;
		Word *p;
		for(i=0;i<N;i++) {
			p=d[i];
			while(p) {
				cout<<p->word<<":"<<p->freq<<" ";
				p=p->next;
			}
			cout<<endl;
		}
	}
};

void main() {
	Dictionary dictionary;
	string word;
	cout<<"输入exit退出系统"<<endl;
	cin>>word;
	while(word!="exit") {
		dictionary.Search(word);
		cin>>word;
	}
	dictionary.show();
	cout<<"输入要查找的单词:";
	cin>>word;
	cout<<word<<"的兄弟单词是:"<<endl;
	dictionary.SearchSibling(word);
}

四： 测试