LeetCode 205：同构字符串 Isomorphic Strings

题目：

给定两个字符串 s 和 *t*，判断它们是否是同构的。

如果 s 中的字符可以被替换得到 *t* ，那么这两个字符串是同构的。

所有出现的字符都必须用另一个字符替换，同时保留字符的顺序。两个字符不能映射到同一个字符上，但字符可以映射自己本身。

Given two strings *s* and *t*, determine if they are isomorphic.

Two strings are isomorphic if the characters in *s* can be replaced to get *t*.

All occurrences of a character must be replaced with another character while preserving the order of characters. No two characters may map to the same character but a character may map to itself.

示例 1:

输入: s = "egg", t = "add"
输出: true

示例 2:

输入: s = "foo", t = "bar"
输出: false

示例 3:

输入: s = "paper", t = "title"
输出: true

说明:
你可以假设 s 和 *t* 具有相同的长度。

Note:
You may assume both *s* and *t* have the same length.

解题思路：

​ 在示例 3 中输入: s = "paper", t = "title"，其中字母映射结果：p <==> t , a <==>i , e <==> l , r <==>e 映射的字母可以一一替换得到对应的单词，这便是同构字符串。

非同构字符串无非两种情况 (假设长度相等)：

• s = 'aa' , t = 'ab'，在建立过字母映射 a <==> a 后，s 第二个字母 a 其映射 value = a 不等于 t 中第二个字母 b
• s = 'ab' , t = 'aa'，在建立过字母映射 a <==> b 后，t 第二个字母 a 其映射 key = a 不等于 s 中第二个字母 b

所以这个可以用两个哈希映射验证上述两种情况，也可以用一个映射加判断是否存在于其 values 中。

​ 既然是建立映射字符，那么最先想到的就是哈希映射 (map、dict) 了。

​ 该题为英文单词字符串同构检测，整个 ASCll 码长度才 256，所以这道题也可以用 char[256] 以索引值对应一个字符，其存储值对应一个字符建立映射关系。

还有一个更巧妙的解法，每个字符都与该字符串中第一次出现的索引对比是否相等，判断是否同构。如：

输入：s = 'aa' , t = 'ab'
第一次遍历：
s中第一个字符 a 第一次出现的索引为0，t中第一个字符 a 第一次出现的索引为0，索引相等，继续遍历
第二次遍历：
s中第二个字符 a 第一次出现的索引为0，t中第二个字符 b 第一次出现的索引为1，索引不相等， 返回false

代码：

双哈希映射:

Java:

class Solution {
    public boolean isIsomorphic(String s, String t) {
        Map<Character, Character> s_map = new HashMap<>();
        Map<Character, Character> t_map = new HashMap<>();
        char[] s_chars = s.toCharArray(), t_chars = t.toCharArray(); // 转成 cahr 型数组
        for (int i = 0; i < s_chars.length; i++) {
            // 两种不成立的情况
            if (s_map.containsKey(s_chars[i]) && s_map.get(s_chars[i]) != t_chars[i]) return false;
            if (t_map.containsKey(t_chars[i]) && t_map.get(t_chars[i]) != s_chars[i]) return false;
            s_map.put(s_chars[i], t_chars[i]);
            t_map.put(t_chars[i], s_chars[i]);
        }
        return true;
    }
}

Python:

class Solution:
    def isIsomorphic(self, s: str, t: str) -> bool:
        s_map, t_map = {}, {} # 双字典
        for c1, c2 in zip(s, t):
            # 两种不成立的情况
            if c1 in s_map and s_map[c1] != c2:
                return False
            if c2 in t_map and t_map[c2] != c1:
                return False
            s_map[c1] = c2
            t_map[c2] = c1
        return True

单哈希映射：

Java:

class Solution {
    public boolean isIsomorphic(String s, String t) {
        Map<Character, Character> map = new HashMap<>();// 一个哈希映射
        char[] s_chars = s.toCharArray(), t_chars = t.toCharArray();
        for (int i = 0; i < s_chars.length; i++) {
            if (map.containsKey(s_chars[i]) && map.get(s_chars[i]) != t_chars[i]) return false;
            // 判断t中字符是否存在于映射中的 values 内
            if (!map.containsKey(s_chars[i]) && map.containsValue(t_chars[i])) return false;
            map.put(s_chars[i], t_chars[i]);
        }
        return true;
    }
}

Python:

class Solution:
    def isIsomorphic(self, s: str, t: str) -> bool:
        hash_map = {}
        for c1, c2 in zip(s, t):
            if c1 in hash_map and hash_map[c1] != c2:
                return False
            # 判断t中字符是否存在于映射中的 values 内
            if c1 not in hash_map and c2 in hash_map.values():
                return False
            hash_map[c1] = c2
        return True

字符首次出现的索引对比法：

Java：

class Solution {
    public boolean isIsomorphic(String s, String t) {
        char[] s_chars = s.toCharArray();
        char[] t_chars = t.toCharArray();
        for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
            // 判断该字符首次出现索引值是否相等
            if (s.indexOf(s_chars[i]) != t.indexOf(t_chars[i])) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
}

Python：

class Solution:
    def isIsomorphic(self, s: str, t: str) -> bool:
        for c1, c2 in zip(s, t):
            # 判断该字符首次出现索引值是否相等
            if s.find(c1) != t.find(c2):
                return False
        return True

256 位字符映射

Java

class Solution {
    public boolean isIsomorphic(String s, String t) {
        char[] s_chars = s.toCharArray(), t_chars = t.toCharArray();
        char[] s_map = new char[256], t_map = new char[256]; //索引与存储值建立映射
        for (int i = 0; i < s_chars.length; i++) {
            char sc = s_chars[i], tc = t_chars[i];
            if (s_map[sc] == 0 && t_map[tc] == 0) {
                s_map[sc] = tc;
                t_map[tc] = sc;
            } else if (s_map[sc] != tc || t_map[tc] != sc) {//索引与元素值的映射是否满足条件
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
}

python 中没有字符这一基础数