2026-05-13:单词方块Ⅱ。用go语言,给定一个由互不相同小写字母组成的四字母字符串列表 words。我们要从中找出“单词方块”四个单词 to

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主题

通过回溯算法解决单词方块Ⅱ问题,给出Go、Python、C++代码实现。

摘要

文章详细解析了单词方块Ⅱ问题的解题过程,使用回溯算法穷举所有组合,并给出了三种编程语言的实现及复杂度分析。

关键信息

  • 1 单词方块Ⅱ要求从4字母单词列表中选出四个不同单词,满足四角字母匹配规则。
  • 2 采用深度优先搜索(DFS)回溯穷举所有4单词不重复排列,并校验字母匹配条件。
  • 3 提供了Go、Python、C++三种语言的完整代码实现和复杂度分析。

2026-05-13:单词方块Ⅱ。用go语言,给定一个由互不相同小写字母组成的四字母字符串列表 words。我们要从中找出“单词方块”四个单词 top、left、right、bottom(全部不同),并满足它们在字母位置上的对应关系:

• top 的第 1 个字母(索引 0)必须等于 left 的第 1 个字母(索引 0)

  • • top 的第 4 个字母(索引 3)必须等于 right 的第 1 个字母(索引 0)

  • • bottom 的第 1 个字母(索引 0)必须等于 left 的第 4 个字母(索引 3)

  • • bottom 的第 4 个字母(索引 3)必须等于 right 的第 4 个字母(索引 3)

    也就是说,这四个单词的首尾字母要在“上/下行、左/右列”四个角点位置严格匹配,从而形成满足条件的方块。

    要求输出所有不同的满足条件的方块,并按字典序对 4 元组 (top, left, right, bottom) 做升序排序后返回。

    4 <= words.length <= 15。

    words[i].length == 4。

    words[i] 仅由小写英文字母组成。

    所有 words[i] 都 互不相同 。

    输入: words = [“able”,”area”,”echo”,”also”]。

    输出: [[“able”,”area”,”echo”,”also”],[“area”,”able”,”also”,”echo”]]。

    解释:

    有且仅有两个符合题目要求的四字母单词方块:

    “able” (top), “area” (left), “echo” (right), “also” (bottom)

    top[0] == left[0] == ‘a’

    top[3] == right[0] == ‘e’

    bottom[0] == left[3] == ‘a’

    bottom[3] == right[3] == ‘o’

    “area” (top), “able” (left), “also” (right), “echo” (bottom)

    对角的所有约束均满足。

    因此,答案为 [[“able”,”area”,”echo”,”also”],[“area”,”able”,”also”,”echo”]]。

    题目来自力扣3799。

    单词方块Ⅱ解题过程详细步骤 一、题目核心要求回顾

    我们要从4个字母的单词列表中,选出4个完全不同的单词:top、left、right、bottom,满足4个角的字母匹配规则:

    1. top[0] = left[0](左上角相同)

  • 2. top[3] = right[0](右上角相同)

  • 3. bottom[0] = left[3](左下角相同)

  • 4. bottom[3] = right[3](右下角相同)

    最终要求:

    • 找出所有满足条件的组合

  • • 4个单词必须互不相同

  • • 结果按字典序升序排列

    二、整体解题大体过程 步骤1:对输入单词列表做字典序排序

    代码第一步执行slices.Sort(words),作用:

    • 把输入的单词按照字母从小到大排序(比如able、area、also、echo

  • • 保证最终生成的答案组合天然符合字典序要求,无需后续额外排序

    步骤2:初始化回溯所需变量

    为了实现不重复选择4个不同单词,代码初始化了3个关键变量:

    1.path:长度为4的数组,专门用来存储选中的4个单词的下标

    • path[0] → top 单词的下标

  • • path[1] → left 单词的下标

  • • path[2] → right 单词的下标

  • • path[3] → bottom 单词的下标

    2.onPath:布尔类型切片,长度和单词列表一致

    • 作用:标记某个单词是否已经被选中,避免重复选(保证4个单词全部不同)

    3.ans:最终结果集合,存储所有符合条件的4单词组合

    步骤3:启动深度优先搜索(DFS)回溯

    i=0开始执行DFS,i代表当前要选第几个位置的单词

    • i=0 → 选 top

  • • i=1 → 选 left

  • • i=2 → 选 right

  • • i=3 → 选 bottom

  • • i=4 → 4个单词都选完,开始校验是否满足条件

    步骤4:DFS 递归选择单词(核心回溯逻辑)

    每一层递归都做三件事:遍历 → 选择 → 递归 → 撤销(回溯)

    1.遍历所有单词:逐个检查单词是否被选中(onPath[j]

  • 2.未被选中则选择

    • 把当前单词下标存入path[i]

  • • 标记onPath[j] = true(代表这个单词已用,不能再选)

    3.进入下一层递归:继续选下一个位置的单词(i+1)

    4.回溯撤销选择:递归返回后,把onPath[j]改回false,恢复状态,继续尝试下一个单词

    这个过程会穷举所有「4个不同单词」的排列组合,不遗漏任何可能。

    步骤5:4个单词选满后,校验是否符合条件

    i=4时,说明已经选好了4个不同单词:

    1. 从path中取出4个下标,对应拿到top、left、right、bottom

  • 2. 严格按照题目4条规则校验字母:

    • top[0] == left[0]

  • • top[3] == right[0]

  • • bottom[0] == left[3]

  • • bottom[3] == right[3]

    3.校验通过:把这4个单词组成切片,加入最终结果ans

    4.校验不通过:直接返回,不加入结果

    步骤6:递归全部结束,返回最终答案

    所有排列组合遍历完成后,ans里就是所有满足条件、且按字典序排序的单词方块。

    三、以示例输入具体推演(帮助理解)

    输入:["able","area","echo","also"]
    排序后:able、area、also、echo

    1. 第一轮组合:
    top=able,left=area,right=echo,bottom=also
    → 满足所有角字母规则 → 加入答案

  • 2. 第二轮组合:
    top=area,left=able,right=also,bottom=echo
    → 满足所有角字母规则 → 加入答案

  • 3. 其他所有组合:
    都会违反字母匹配规则 → 被过滤

    最终输出:[["able","area","echo","also"],["area","able","also","echo"]]

    四、时间复杂度分析 核心逻辑:穷举 4 个不同单词的全排列

    设单词列表长度为n(题目范围:4 ≤ n ≤15)

    • 选第1个单词:n种选择

  • • 选第2个单词:n-1种选择

  • • 选第3个单词:n-2种选择

  • • 选第4个单词:n-3种选择

    总排列数 = n × (n-1) × (n-2) × (n-3)
    这是指数级的排列复杂度,记为:
    时间复杂度:O(n⁴)

    补充:

    • 每次校验是固定4次字符比较 → O(1)

  • • 排序是 O(n log n),远小于 O(n⁴),可忽略

  • • 整体复杂度由穷举排列主导

    五、额外空间复杂度分析

    额外空间 = 除输入/输出外,代码运行时主动开辟的内存空间

    1.path数组:固定长度4 → O(1)

  • 2.onPath布尔切片:长度n → O(n)

  • 3. DFS递归调用栈:最大深度固定为4(选4个单词)→ O(1)

  • 4. 其他临时变量:均为常数级

    总额外空间复杂度:O(n)

    总结

    1.解题过程:排序 → 回溯穷举所有4单词不重复排列 → 校验字母规则 → 收集合法答案

  • 2.时间复杂度O(n⁴)(n为单词数量,核心是4层排列穷举)

  • 3.额外空间复杂度O(n)(主要用于标记单词是否被选中的布尔切片)

    Go完整代码如下:

    package main

    import (
    "fmt"
    "slices"
    )

    func wordSquares(words []string) (ans [][]string) {
    slices.Sort(words) // 保证答案有序

    path := [4]int{}
    onPath := make([]bool, len(words))

    var dfs func(int)
    dfs = func(i int) {
    if i == 4 {
    top := words[path[0]]
    left := words[path[1]]
    right := words[path[2]]
    bottom := words[path[3]]
    if top[0] == left[0] && top[3] == right[0] && bottom[0] == left[3] && bottom[3] == right[3] {
    ans = append(ans, []string{top, left, right, bottom})
    }
    return
    }

    for j, on := range onPath {
    if !on {
    path[i] = j // 从没有选的下标中选一个
    onPath[j] = true// 已选上
    dfs(i + 1)
    onPath[j] = false// 恢复现场
    }
    }
    }

    dfs(0)
    return
    }
    func main() {
    words := []string{"able", "area", "echo", "also"}
    result := wordSquares(words)
    fmt.Println(result)
    }

    2026-05-13:单词方块Ⅱ。用go语言,给定一个由互不相同小写字母组成的四字母字符串列表 words。我们要从中找出“单词方块”四个单词 to

    Python完整代码如下:

    # -*-coding:utf-8-*-

    from typing import List

    def word_squares(words: List[str]) -> List[List[str]]:
    words.sort() # 保证答案有序
    ans = []
    n = len(words)
    path = [0] * 4
    on_path = [False] * n
    def dfs(i: int):
    if i == 4:
    top = words[path[0]]
    left = words[path[1]]
    right = words[path[2]]
    bottom = words[path[3]]
    if (top[0] == left[0] and top[3] == right[0] and
    bottom[0] == left[3] and bottom[3] == right[3]):
    ans.append([top, left, right, bottom])
    return
    for j in range(n):
    if not on_path[j]:
    path[i] = j
    on_path[j] = True
    dfs(i + 1)
    on_path[j] = False
    dfs(0)
    return ans

    if __name__ == "__main__":
    words = ["able", "area", "echo", "also"]
    result = word_squares(words)
    print(result)

    2026-05-13:单词方块Ⅱ。用go语言,给定一个由互不相同小写字母组成的四字母字符串列表 words。我们要从中找出“单词方块”四个单词 to

    C++完整代码如下:

      
    



    using namespace std;

    void dfs(int i,
    vector& words,
    vector& path,
    vector& onPath,
    vector string >>& ans) {
    if (i == 4 ) {
    string top = words[path[ 0 ]];
    string left = words[path[ 1 ]];
    string right = words[path[ 2 ]];
    string bottom = words[path[ 3 ]];

    if (top[ 0 ] == left[ 0 ] &&
    top[ 3 ] == right[ 0 ] &&
    bottom[ 0 ] == left[ 3 ] &&
    bottom[ 3 ] == right[ 3 ]) {
    ans.push_back({top, left, right, bottom});
    }
    return ;
    }

    for ( int j = 0 ; j < words.size(); j++) {
    if (!onPath[j]) {
    path[i] = j; // 从没有选的下标中选一个
    onPath[j] = true ; // 已选上
    dfs(i + 1 , words, path, onPath, ans);
    onPath[j] = false ; // 恢复现场
    }
    }
    }

    vector string >> wordSquares(vector< string >& words) {
    vector string >> ans;
    sort(words.begin(), words.end()); // 保证答案有序

    vector< int > path( 4 );
    vector< bool > onPath(words.size(), false );

    dfs( 0 , words, path, onPath, ans);
    return ans;
    }

    int main() {
    vector< string > words = { "able" , "area" , "echo" , "also" };
    vector string >> result = wordSquares(words);

    for ( const auto& square : result) {
    cout << "[" ;
    for ( int i = 0 ; i < square.size(); i++) {
    cout << square[i];
    if (i != square.size() - 1 ) {
    cout << ", " ;
    }
    }
    cout << "]" << endl;
    }

    return 0 ;
    }

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