【LeetCode】205. 同构字符串

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问题分析

判断两个字符串是否为同构字符串需满足以下条件：

1. ​一一映射：s 中的每个字符必须唯一映射到 t 中的一个字符，反之亦然。
2. ​顺序保留：字符替换后顺序与原字符串一致。
3. ​双向检查：需确保 s→t 和 t→s 的映射关系均不冲突。

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Golang实现思路

基于搜索结果中的 ​双向哈希表映射法，具体步骤如下：

1. ​初始化映射表：创建两个字典 sMap 和 tMap，分别记录 s→t 和 t→s 的字符映射关系。
2. ​遍历字符对：逐个比较 s 和 t 的对应字符。
3. ​双向检查映射：
   • 若 s[i] 已存在于 sMap 中，检查其映射值是否等于 t[i]。
   • 若 t[i] 已存在于 tMap 中，检查其映射值是否等于 s[i]。
4. ​更新映射表：若映射关系合法且未被记录，则将字符对添加到映射表中。
5. ​返回结果：若遍历中未发现冲突，则字符串同构。

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Golang实现代码

func isIsomorphic(s string, t string) bool {
    if len(s) != len(t) { // 长度不同直接返回false
        return false
    }

    sMap := make(map[byte]byte) // 记录s→t的映射
    tMap := make(map[byte]byte) // 记录t→s的映射

    for i := 0; i < len(s); i++ {
        sChar := s[i]
        tChar := t[i]

        // 检查s→t的映射是否冲突
        if mappedTChar, exists := sMap[sChar]; exists {
            if mappedTChar != tChar {
                return false
            }
        } else {
            // 检查t→s的映射是否冲突
            if mappedSChar, exists := tMap[tChar]; exists {
                if mappedSChar != sChar {
                    return false
                }
            }
            // 更新双向映射
            sMap[sChar] = tChar
            tMap[tChar] = sChar
        }
    }
    return true
}

 

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代码解释与关键点

1. ​长度检查​（第2行）：若两字符串长度不同，直接返回 false。
2. ​双向映射表​（第5-6行）：通过两个字典确保映射关系的唯一性，防止 s="ab", t="aa" 这类单向映射合法的错误情况。
3. ​冲突检查逻辑​（第10-20行）：
   • 若 sChar 已映射到其他字符，或 tChar 已被其他字符映射，则返回 false。
   • 仅当双向映射均未记录时，才更新映射表，避免重复映射。

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测试用例验证

func main() {
    fmt.Println(isIsomorphic("egg", "add"))   // true（e→a, g→d）
    fmt.Println(isIsomorphic("foo", "bar"))   // false（o无法同时映射到a和r）
    fmt.Println(isIsomorphic("paper", "title")) // true（p→t, a→i, e→l, r→e）
    fmt.Println(isIsomorphic("ab", "aa"))     // false（b→a与a→a冲突）
}

 

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复杂度分析

维度	说明
时间复杂度	​O(n)，遍历字符串一次完成所有检查。
空间复杂度	​O(n)，最坏情况下存储所有字符的映射关系。

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扩展优化

1. ​数组替代哈希表：若字符仅限ASCII码（0-255），可用长度为256的数组代替字典，提升性能。
2. ​索引比较法：通过比较字符首次出现的位置是否一致，但需注意字符串遍历效率。