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从 LeetCode 到日志匹配：一行 Swift 实现规则识别

article 2025/6/6 23:19:13

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文章目录

- 摘要
- 描述
- 题解答案
- 题解代码分析
- 示例测试及结果
- 时间复杂度
- 空间复杂度
- 总结

摘要

在开发中我们经常遇到“模式匹配”的问题，比如日志分类、用户意图识别、甚至是在一些权限系统中做规则映射判断。这类问题的本质是判断两个结构是否具有一致的对应关系。LeetCode 290 题“单词规律”就是这样的一个小而经典的场景。

本文将用 Swift 完整讲解该问题的解法，包含实际 Demo、代码分析，并用口语化方式带你理解每一处逻辑。

描述

我们有一个字符串 pattern，比如 "abba"，还有一个字符串 s，比如 "dog cat cat dog"。我们要判断：这个字符串 s 是不是按照 pattern 中的规律来组织的。

规律是什么意思？就是 pattern 中的每个字符都应该“代表”字符串中的一个具体单词，而且这个关系必须是双向绑定的——不能两个字母指向同一个单词，也不能一个字母指向两个不同的单词。

举个例子：

pattern = "abba"
s = "dog cat cat dog"

意思就是：

第一个 a 对应 dog
第一个 b 对应 cat
第二个 b 还是 cat
第二个 a 还是 dog

前后一致，双向对应 —— 合法。

但如果是：

pattern = "abba"
s = "dog cat cat fish"

这就不合法了，因为最后的 a 对应的是 fish，而最开始是 dog，对应关系对不上。

题解答案

我们要做的就是：

拆开 s，按空格分割成单词数组。
遍历 pattern 和单词数组，分别记录 pattern 字符 -> 单词，和单词 -> pattern 字符的映射关系。
每一步都去检查是否一致。只要发现有一个地方对不上，就返回 false。
如果都对上了，就返回 true。

题解代码分析

下面是完整的 Swift 代码，包含注释，适合直接运行：

import Foundationfunc wordPattern(_ pattern: String, _ s: String) -> Bool {let words = s.split(separator: " ").map { String($0) }let chars = Array(pattern)// 如果数量不一致，肯定不符合规律guard words.count == chars.count else {return false}// 字母 -> 单词 的映射var charToWord = [Character: String]()// 单词 -> 字母 的映射var wordToChar = [String: Character]()for (c, w) in zip(chars, words) {if let mappedWord = charToWord[c] {if mappedWord != w {return false}} else {charToWord[c] = w}if let mappedChar = wordToChar[w] {if mappedChar != c {return false}} else {wordToChar[w] = c}}return true
}

示例测试及结果

我们来跑几个例子看看：

print(wordPattern("abba", "dog cat cat dog"))  // true
print(wordPattern("abba", "dog cat cat fish")) // false
print(wordPattern("aaaa", "dog cat cat dog"))  // false
print(wordPattern("abc", "one two three"))     // true
print(wordPattern("abc", "one one one"))       // false

结果输出：

true
false
false
true
false

每一个测试例子都能直观说明题目的要求。

时间复杂度

这个算法是 O(n) 级别的，n 是 pattern 的长度（也就是 s 中单词的数量）。因为我们是线性遍历了一次 pattern 和 s，并做了常数级别的字典操作。

空间复杂度

空间上我们用了两个 HashMap（也就是 Swift 的 Dictionary），分别记录 char -> word 和 word -> char，最坏情况下就是每个字符和单词都不一样，那就是 O(n) 空间。

总结

“单词规律”这个问题看起来像字符串处理，其实本质是双射关系映射 —— 字母到单词，单词到字母都要唯一对应。日常开发中，如果你在做“模板渲染”、“日志模式分类”、“命名规范检查”等功能时，都可能会遇到类似的需求。

这类题的关键点是：

把 pattern 和 s 拆开并配对
同时维护两个方向的映射
在每一对中，及时做一致性校验

用 Swift 解题时，字典的高效查找和 zip() 的组合迭代都非常方便实用，也是写这类题的常见技巧。