【简单】力扣算法题解析LeetCode205：同构字符串

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题目详情

给定两个字符串 s 和 t ，判断它们是否是同构的。

如果 s 中的字符可以按某种映射关系替换得到 t ，那么这两个字符串是同构的。

每个出现的字符都应当映射到另一个字符，同时不改变字符的顺序。不同字符不能映射到同一个字符上，相同字符只能映射到同一个字符上，字符可以映射到自己本身。

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

提示：

• 1 <= s.length <= 5 * 10⁴
• t.length == s.length
• s 和 t 由任意有效的 ASCII 字符组成

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解题思路

要判断两个字符串是否同构，需满足以下条件：

1. s 中的每个字符必须映射到 t 中的唯一字符。
2. 不同字符不能映射到同一个字符（确保单射）。
3. 相同字符只能映射到同一个字符（确保一致性）。
4. 字符顺序保持不变。

算法步骤：

1. 初始化映射和标记数组：
   • 使用长度为 256 的整数数组 map 记录 s 中字符到 t 中字符的映射（初始化为 -1）。
   • 使用长度为 256 的布尔数组 used 标记 t 中字符是否已被映射（初始化为 false）。
2. 遍历字符串：
   • 对于每个位置 i，取出字符 c1 = s.charAt(i) 和 c2 = t.charAt(i)。
   • 检查映射：
     • 若 c1 已建立映射，检查其映射值是否等于 c2，不等则返回 false。
     • 若 c1 未建立映射，检查 c2 是否已被其他字符映射（通过 used 数组），若已被使用则返回 false。
   • 建立映射：
     • 若 c1 未映射且 c2 未使用，建立 c1 到 c2 的映射，并标记 c2 为已使用。
3. 完成遍历：
   若遍历结束未发现冲突，返回 true。

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代码实现（Java版）

class Solution {
    public boolean isIsomorphic(String s, String t) {
        int n = s.length();
        // 映射数组：s 中的字符映射到 t 中的字符，初始化为 -1
        int[] map = new int[256];
        // 标记数组：记录 t 中的字符是否已被映射
        boolean[] used = new boolean[256];
        // 初始化映射数组为 -1
        Arrays.fill(map, -1);

        for (int i = 0; i < n; i++) {
            char c1 = s.charAt(i);
            char c2 = t.charAt(i);
            // 若 c1 已有映射，检查是否匹配当前 c2
            if (map[c1] != -1) {
                if (map[c1] != c2) {
                    return false;
                }
            } else {
                // 若 c1 无映射，但 c2 已被其他字符映射，冲突
                if (used[c2]) {
                    return false;
                }
                // 建立 c1 -> c2 的映射，并标记 c2 为已使用
                map[c1] = c2;
                used[c2] = true;
            }
        }
        return true;
    }
}

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代码说明

• 映射数组 map：
  下标为 s 中字符的 ASCII 值，存储对应的 t 中字符的 ASCII 值。初始化 -1 表示未建立映射。
• 标记数组 used：
  下标为 t 中字符的 ASCII 值，true 表示该字符已被 s 中某个字符映射。
• 遍历逻辑：
  • 已建立映射时检查一致性（map[c1] != c2 则失败）。
  • 未建立映射时检查 t 中字符是否已被占用（used[c2] == true 则失败）。
  • 通过则建立新映射并标记。
• 边界处理：
  题目保证字符串非空，无需额外检查。

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提交详情（执行用时、内存消耗）

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