华为OD机试真题-单词接龙

单词接龙简介

单词接龙是一种文字游戏，通常在教育场景中用于提高词汇量和拼写能力。在这个游戏中，玩家依次说出一个单词，每个新单词的首字母必须与前一个单词的尾字母相同。该游戏可以应用于多种语言学习以及社交活动中。

应用使用场景

1. 教育：帮助学生增加词汇量，提高记忆力和语言流畅度。
2. 娱乐：作为派对游戏或在线小游戏。
3. 认知训练：用于治疗失语症患者、提高脑部活动。
4. 编程挑战：测试程序员的算法设计和实现能力。

原理解释

该问题的核心在于构造一个图，其中每个单词都是一个节点，当一个单词的结尾字符与另一个单词的开头字符相同时，两个节点间存在有向边。解决方案涉及寻找最长路径，该路径即为最长的合法单词序列。

算法原理流程图

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|   输入单词列表    |
+-------------------+
         |
         v
+-------------------+
| 构建有向图        |
| (节点: 单词,      |
|  边: 相连关系)    |
+-------------------+
         |
         v
+-------------------+
| 寻找最长路径      |
| (DFS/BFS 动态规划)|
+-------------------+
         |
         v
+-------------------+
| 输出最长单词链    |
+-------------------+

算法原理解释

1. 构建有向图：遍历输入单词列表，将每个单词视为节点。如果一个单词 A 的最后一个字符和单词 B 的第一个字符相同，则存在一条从 A 到 B 的边。

2. 寻找最长路径：采用深度优先搜索（DFS）或广度优先搜索（BFS）结合动态规划来进行最长路径搜索，记录并更新当前最长的单词链。

实际详细应用代码示例实现

def word_chain(words):
    from collections import defaultdict

    # Build graph
    graph = defaultdict(list)
    for word in words:
        graph[word[0]].append(word)

    longest_chain = []
    
    def dfs(current_word, chain):
        nonlocal longest_chain
        if len(chain) > len(longest_chain):
            longest_chain = list(chain)
        
        last_char = current_word[-1]
        for next_word in graph[last_char]:
            if next_word not in chain:
                chain.append(next_word)
                dfs(next_word, chain)
                chain.pop()

    for word in words:
        dfs(word, [word])

    return longest_chain

# Example usage
words_list = ["apple", "egg", "google", "eagle", "lemon"]
print(word_chain(words_list))

测试代码

def test_word_chain():
    assert word_chain(["apple", "egg", "google", "eagle", "lemon"]) == ["apple", "egg", "google", "eagle"]
    assert word_chain(["dog", "god", "dragon", "nail"]) == ["dog", "god", "dragon"]
    assert word_chain([]) == []

test_word_chain()

部署场景

可以将此功能嵌入到教育软件、语言学习工具或者智力游戏应用中。对于移动应用开发，可以使用一个轻量级的Python解释器，如Pyodide运行上述脚本，也可以在后端服务器上执行逻辑，并通过API接口提供服务。

材料链接

• Python 官方文档
• 图论基础知识 - Wikipedia

总结

单词接龙作为一个简单而有效的教育和娱乐工具，通过利用图论中的路径搜索算法，能够帮助用户提升语言能力和思维能力。代码示例中展示了如何构建图并搜索最长路径，以便找到最长的单词链。

未来展望

随着自然语言处理技术的进步，单词接龙游戏可以集成更多复杂的功能，例如语义分析以提高词语关联的准确性，以及部署在更加智能化的教育系统中。借助机器学习模型，未来还可以生成更具挑战性的词汇链，为用户带来更加丰富的体验。