【890. 查找和替换模式】

来源：力扣（LeetCode）

描述：

你有一个单词列表 words 和一个模式 pattern，你想知道 words 中的哪些单词与模式匹配。

如果存在字母的排列 p ，使得将模式中的每个字母 x 替换为 p(x) 之后，我们就得到了所需的单词，那么单词与模式是匹配的。

（回想一下，字母的排列是从字母到字母的双射：每个字母映射到另一个字母，没有两个字母映射到同一个字母。）

返回 words 中与给定模式匹配的单词列表。

你可以按任何顺序返回答案。

示例：

输入：words = ["abc","deq","mee","aqq","dkd","ccc"], pattern = "abb"
输出：["mee","aqq"]
解释：
"mee" 与模式匹配，因为存在排列 {
    a -> m, b -> e, ...}。
"ccc" 与模式不匹配，因为 {
    a -> c, b -> c, ...} 不是排列。
因为 a 和 b 映射到同一个字母。
 

提示：

• 1 <= words.length <= 50
• 1 <= pattern.length = words[i].length <= 20

方法：构造双射

我们可以逐个判断 words 中的每个单词 word 是否与 pattern 匹配。

根据题意，我们需要构造从字母到字母的双射，即 word 的每个字母需要映射到 pattern 的对应字母，并且 pattern 的每个字母也需要映射到 word 的对应字母。

我们可以编写一个函数 match(word,pattern)，仅当 word 中相同字母映射到 pattern 中的相同字母时返回 true。我们可以在遍历这两个字符串的同时，用一个哈希表记录 word 的每个字母 x 需要映射到 pattern 的哪个字母上，如果 x 已有映射，则需要检查对应字母是否相同。

如果 match(word,pattern) 和 match(pattern,word) 均为 true，则表示 word 与 pattern 匹配。

代码：

class Solution {
    
    bool match(string &word, string &pattern) {
    
        unordered_map<char, char> mp;
        for (int i = 0; i < word.length(); ++i) {
    
            char x = word[i], y = pattern[i];
            if (!mp.count(x)) {
    
                mp[x] = y;
            } else if (mp[x] != y) {
     // word 中的同一字母必须映射到 pattern 中的同一字母上
                return false;
            }
        }
        return true;
    }

public:
    vector<string> findAndReplacePattern(vector<string> &words, string &pattern) {
    
        vector<string> ans;
        for (auto &word: words) {
    
            if (match(word, pattern) && match(pattern, word)) {
    
                ans.emplace_back(word);
            }
        }
        return ans;
    }
};

执行用时：4 ms, 在所有 C++ 提交中击败了66.05%的用户
内存消耗：8.2 MB, 在所有 C++ 提交中击败了59.88%的用户
复杂度分析
时间复杂度： O(nm)，其中 n 是数组 words 的长度，m 是 pattern 的长度。对于每个 word 需要 O(m) 的时间检查其是否与 pattern 匹配。
空间复杂度： O(m)。哈希表需要 O(m) 的空间。
author：LeetCode-Solution