题目描述(简单难度)
判断两个字符串是否是同构的。
解法一
题目描述中已经很详细了,两个字符串同构的含义就是字符串 s
可以唯一的映射到 t
,同时 t
也可以唯一的映射到 s
。
举个具体的例子。
egg 和 add 同构,就意味着下边的映射成立 e -> a g -> d 也就是将 egg 的 e 换成 a, g 换成 d, 就变成了 add 同时倒过来也成立 a -> e d -> g 也就是将 add 的 a 换成 e, d 换成 g, 就变成了 egg foo 和 bar 不同构,原因就是映射不唯一 o -> a o -> r 其中 o 映射到了两个字母
我们可以利用一个 map
来处理映射。对于 s
到 t
的映射,我们同时遍历 s
和 t
,假设当前遇到的字母分别是 c1
和 c2
。
如果 map[c1]
不存在,那么就将 c1
映射到 c2
,即 map[c1] = c2
。
如果 map[c1]
存在,那么就判断 map[c1]
是否等于 c2
,也就是验证之前的映射和当前的字母是否相同。
private boolean isIsomorphicHelper(String s, String t) { int n = s.length(); HashMap<Character, Character> map = new HashMap<>(); for (int i = 0; i < n; i++) { char c1 = s.charAt(i); char c2 = s.charAt(i); if (map.containsKey(c1)) { if (map.get(c1) != c2) { return false; } } else { map.put(c1, c2); } } return true; }
对于这道题,我们只需要验证 s - > t
和 t -> s
两个方向即可。如果验证一个方向,是不可以的。
举个例子,s = ab, t = cc
,如果单看 s -> t
,那么 a -> c, b -> c
是没有问题的。
必须再验证 t -> s
,此时,c -> a, c -> b
,一个字母对应了多个字母,所以不是同构的。
代码的话,只需要调用两次上边的代码即可。
public boolean isIsomorphic(String s, String t) { return isIsomorphicHelper(s, t) && isIsomorphicHelper(t, s); } private boolean isIsomorphicHelper(String s, String t) { int n = s.length(); HashMap<Character, Character> map = new HashMap<>(); for (int i = 0; i < n; i++) { char c1 = s.charAt(i); char c2 = t.charAt(i); if (map.containsKey(c1)) { if (map.get(c1) != c2) { return false; } } else { map.put(c1, c2); } } return true; }
解法二
另一种思想,参考 这里 。
解法一中,我们判断 s
和 t
是否一一对应,通过对两个方向分别考虑来解决的。
这里的话,我们找一个第三方来解决,即,按照字母出现的顺序,把两个字符串都映射到另一个集合中。
举个现实生活中的例子,一个人说中文,一个人说法语,怎么判断他们说的是一个意思呢?把中文翻译成英语,把法语也翻译成英语,然后看最后的英语是否相同即可。
将第一个出现的字母映射成 1,第二个出现的字母映射成 2 对于 egg e -> 1 g -> 2 也就是将 egg 的 e 换成 1, g 换成 2, 就变成了 122 对于 add a -> 1 d -> 2 也就是将 add 的 a 换成 1, d 换成 2, 就变成了 122 egg -> 122, add -> 122 都变成了 122,所以两个字符串异构。
代码的话,只需要将两个字符串分别翻译成第三种类型即可。我们可以定义一个变量 count = 1
,映射给出现的字母,然后进行自增。
public boolean isIsomorphic(String s, String t) { return isIsomorphicHelper(s).equals(isIsomorphicHelper(t)); } private String isIsomorphicHelper(String s) { int[] map = new int[128]; int n = s.length(); StringBuilder sb = new StringBuilder(); int count = 1; for (int i = 0; i < n; i++) { char c = s.charAt(i); //当前字母第一次出现,赋值 if (map[c] == 0) { map[c] = count; count++; } sb.append(map[c]); } return sb.toString(); }
为了方便,我们也可以将当前字母直接映射为当前字母的下标加 1
。因为 0
是我们的默认值,所以不能直接赋值为下标,而是「下标加 1
」。
public boolean isIsomorphic(String s, String t) { return isIsomorphicHelper(s).equals(isIsomorphicHelper(t)); } private String isIsomorphicHelper(String s) { int[] map = new int[128]; int n = s.length(); StringBuilder sb = new StringBuilder(); for (int i = 0; i < n; i++) { char c = s.charAt(i); //当前字母第一次出现,赋值 if (map[c] == 0) { map[c] = i + 1; } sb.append(map[c]); } return sb.toString(); }
上边的 isIsomorphicHelper
中我们通过 map
记录了当前字母要映射到哪个数字,然后最终返回了整个转换后的字符串。
其实我们不需要将字符串完全转换,我们可以用两个 map
分别记录两个字符串每个字母的映射。将所有字母初始都映射到 0
。记录过程中,如果发现了当前映射不一致,就可以立即返回 false
了。
举个例子。
对 abaddee 和 cdbccff a b a d d e e c d b c c f f ^ 当前 a -> 0 c -> 0 修改映射 a -> 1 c -> 1 a b a d d e e c d b c c f f ^ 当前 b -> 0 d -> 0 修改映射 b -> 2 d -> 2 a b a d d e e c d b c c f f ^ 当前 a -> 1 (之前被修改过) b -> 0 出现不一致,所以两个字符串不异构
代码的话,用两个 map
记录映射即可。
public boolean isIsomorphic(String s, String t) { int n = s.length(); int[] mapS = new int[128]; int[] mapT = new int[128]; for (int i = 0; i < n; i++) { char c1 = s.charAt(i); char c2 = t.charAt(i); //当前的映射值是否相同 if (mapS[c1] != mapT[c2]) { return false; } else { //是否已经修改过,修改过就不需要再处理 if (mapS[c1] == 0) { mapS[c1] = i + 1; mapT[c2] = i + 1; } } } return true; }
总
解法一就是我们比较常规的思路,解法二通过一个第三方的集合,将代码大大简化了,太巧妙了!
题目其实有点像映射的知识,两个字符串为两个集合,然后判断当前映射是否为单射。