Question

2301. 替换字符后匹配

English Version

题目描述

给你两个字符串 s 和 sub 。同时给你一个二维字符数组 mappings ，其中 mappings[i] = [oldi, newi] 表示你可以将 sub 中任意数目的 oldi 字符替换为 newi 。sub 中每个字符 不能 被替换超过一次。

如果使用 mappings 替换 0 个或者若干个字符，可以将 sub 变成 s 的一个子字符串，请你返回 true，否则返回 false 。

一个 子字符串 是字符串中连续非空的字符序列。

 

示例 1：

输入：s = "fool3e7bar", sub = "leet", mappings = [["e","3"],["t","7"],["t","8"]]
输出：true
解释：将 sub 中第一个 'e' 用 '3' 替换，将 't' 用 '7' 替换。
现在 sub = "l3e7" ，它是 s 的子字符串，所以我们返回 true 。

示例 2：

输入：s = "fooleetbar", sub = "f00l", mappings = [["o","0"]]
输出：false
解释：字符串 "f00l" 不是 s 的子串且没有可以进行的修改。
注意我们不能用 'o' 替换 '0' 。

示例 3：

输入：s = "Fool33tbaR", sub = "leetd", mappings = [["e","3"],["t","7"],["t","8"],["d","b"],["p","b"]]
输出：true
解释：将 sub 里第一个和第二个 'e' 用 '3' 替换，用 'b' 替换 sub 里的 'd' 。
得到 sub = "l33tb" ，它是 s 的子字符串，所以我们返回 true 。

 

提示：

• 1 <= sub.length <= s.length <= 5000
• 0 <= mappings.length <= 1000
• mappings[i].length == 2
• oldi != newi
• s 和 sub 只包含大写和小写英文字母和数字。
• oldi 和 newi 是大写、小写字母或者是个数字。

解法

方法一：哈希表 + 枚举

我们先用哈希表 $d$ 记录每个字符可以替换成的字符集合。

然后我们枚举 $s$ 中所有长度为 $sub$ 长度的子串，判断字符串 $sub$ 是否可以通过替换得到该子串，如果可以则返回 true，否则枚举下一个子串。

枚举结束，说明 $sub$ 无法通过替换得到 $s$ 中的任何子串，返回 false。

时间复杂度 $O(m \times n)$，空间复杂度 $O(C^2)$。其中 $m$ 和 $n$ 分别是字符串 $s$ 和 $sub$ 的长度，而 $C$ 是字符集的大小。

class Solution:
  def matchReplacement(self, s: str, sub: str, mappings: List[List[str]]) -> bool:
    d = defaultdict(set)
    for a, b in mappings:
      d[a].add(b)
    for i in range(len(s) - len(sub) + 1):
      if all(a == b or a in d[b] for a, b in zip(s[i : i + len(sub)], sub)):
        return True
    return False

class Solution {
  public boolean matchReplacement(String s, String sub, char[][] mappings) {
    Map<Character, Set<Character>> d = new HashMap<>();
    for (var e : mappings) {
      d.computeIfAbsent(e[0], k -> new HashSet<>()).add(e[1]);
    }
    int m = s.length(), n = sub.length();
    for (int i = 0; i < m - n + 1; ++i) {
      boolean ok = true;
      for (int j = 0; j < n && ok; ++j) {
        char a = s.charAt(i + j), b = sub.charAt(j);
        if (a != b && !d.getOrDefault(b, Collections.emptySet()).contains(a)) {
          ok = false;
        }
      }
      if (ok) {
        return true;
      }
    }
    return false;
  }
}

class Solution {
public:
  bool matchReplacement(string s, string sub, vector<vector<char>>& mappings) {
    unordered_map<char, unordered_set<char>> d;
    for (auto& e : mappings) {
      d[e[0]].insert(e[1]);
    }
    int m = s.size(), n = sub.size();
    for (int i = 0; i < m - n + 1; ++i) {
      bool ok = true;
      for (int j = 0; j < n && ok; ++j) {
        char a = s[i + j], b = sub[j];
        if (a != b && !d[b].count(a)) {
          ok = false;
        }
      }
      if (ok) {
        return true;
      }
    }
    return false;
  }
};

func matchReplacement(s string, sub string, mappings [][]byte) bool {
  d := map[byte]map[byte]bool{}
  for _, e := range mappings {
    if d[e[0]] == nil {
      d[e[0]] = map[byte]bool{}
    }
    d[e[0]][e[1]] = true
  }
  for i := 0; i < len(s)-len(sub)+1; i++ {
    ok := true
    for j := 0; j < len(sub) && ok; j++ {
      a, b := s[i+j], sub[j]
      if a != b && !d[b][a] {
        ok = false
      }
    }
    if ok {
      return true
    }
  }
  return false
}

方法二：数组 + 枚举

由于字符集只包含大写和小写英文字母和数字，因此我们可以直接用一个 $128 \times 128$ 的数组 $d$ 记录每个字符可以替换成的字符集合。

时间复杂度 $O(m \times n)$，空间复杂度 $O(C^2)$。

class Solution:
  def matchReplacement(self, s: str, sub: str, mappings: List[List[str]]) -> bool:
    d = [[False] * 128 for _ in range(128)]
    for a, b in mappings:
      d[ord(a)][ord(b)] = True
    for i in range(len(s) - len(sub) + 1):
      if all(
        a == b or d[ord(b)][ord(a)] for a, b in zip(s[i : i + len(sub)], sub)
      ):
        return True
    return False

class Solution {
  public boolean matchReplacement(String s, String sub, char[][] mappings) {
    boolean[][] d = new boolean[128][128];
    for (var e : mappings) {
      d[e[0]][e[1]] = true;
    }
    int m = s.length(), n = sub.length();
    for (int i = 0; i < m - n + 1; ++i) {
      boolean ok = true;
      for (int j = 0; j < n && ok; ++j) {
        char a = s.charAt(i + j), b = sub.charAt(j);
        if (a != b && !d[b][a]) {
          ok = false;
        }
      }
      if (ok) {
        return true;
      }
    }
    return false;
  }
}

class Solution {
public:
  bool matchReplacement(string s, string sub, vector<vector<char>>& mappings) {
    bool d[128][128]{};
    for (auto& e : mappings) {
      d[e[0]][e[1]] = true;
    }
    int m = s.size(), n = sub.size();
    for (int i = 0; i < m - n + 1; ++i) {
      bool ok = true;
      for (int j = 0; j < n && ok; ++j) {
        char a = s[i + j], b = sub[j];
        if (a != b && !d[b][a]) {
          ok = false;
        }
      }
      if (ok) {
        return true;
      }
    }
    return false;
  }
};

func matchReplacement(s string, sub string, mappings [][]byte) bool {
  d := [128][128]bool{}
  for _, e := range mappings {
    d[e[0]][e[1]] = true
  }
  for i := 0; i < len(s)-len(sub)+1; i++ {
    ok := true
    for j := 0; j < len(sub) && ok; j++ {
      a, b := s[i+j], sub[j]
      if a != b && !d[b][a] {
        ok = false
      }
    }
    if ok {
      return true
    }
  }
  return false
}