最小覆盖子串-leetcode

题目描述

给你一个字符串 s 、一个字符串 t 。返回 s 中涵盖 t 所有字符的最小子串。如果 s 中不存在涵盖 t 所有字符的子串，则返回空字符串 "" 。

注意：

• 对于 t 中重复字符，我们寻找的子字符串中该字符数量必须不少于 t 中该字符数量。
• 如果 s 中存在这样的子串，我们保证它是唯一的答案。

示例 1：

输入：s = "ADOBECODEBANC", t = "ABC"
输出："BANC"
解释：最小覆盖子串 "BANC" 包含来自字符串 t 的 'A'、'B' 和 'C'。

示例 2：

输入：s = "a", t = "a"
输出："a"
解释：整个字符串 s 是最小覆盖子串。

示例 3:

输入: s = "a", t = "aa"
输出: ""
解释: t 中两个字符 'a' 均应包含在 s 的子串中，
因此没有符合条件的子字符串，返回空字符串。

提示：

• m == s.length
• n == t.length
• 1 <= m, n <= 105
• s 和 t 由英文字母组成

进阶：你能设计一个在 o(m+n) 时间内解决此问题的算法吗？

解法一

思路：

我们可以用滑动窗口的思想解决这个问题。在滑动窗口类型的问题中都会有两个指针，一个用于「延伸」现有窗口的 r 指针，和一个用于「收缩」窗口的 l 指针。在任意时刻，只有一个指针运动，而另一个保持静止。我们在 s 上滑动窗口，通过移动 r 指针不断扩张窗口。当窗口包含 t 全部所需的字符后，如果能收缩，我们就收缩窗口直到得到最小窗口。用一个哈希表表示 t 中所有的字符以及它们的个数，用一个哈希表动态维护窗口中所有的字符以及它们的个数，如果这个动态表中包含 t 的哈希表中的所有字符，并且对应的个数都不小于 t 的哈希表中各个字符的个数，那么当前的窗口是「可行」的。

代码：

class Solution {
    Map<Character, Integer> ori = new HashMap<Character, Integer>();
    Map<Character, Integer> cnt = new HashMap<Character, Integer>();

    public String minWindow(String s, String t) {
        int tLen = t.length();
        for (int i = 0; i < tLen; i++) {
            char c = t.charAt(i);
            ori.put(c, ori.getOrDefault(c, 0) + 1);
        }
        int l = 0, r = -1;
        int len = Integer.MAX_VALUE, ansL = -1, ansR = -1;
        int sLen = s.length();
        while (r < sLen) {
            ++r;
            if (r < sLen && ori.containsKey(s.charAt(r))) {
                cnt.put(s.charAt(r), cnt.getOrDefault(s.charAt(r), 0) + 1);
            }
            while (check() && l <= r) {
                if (r - l + 1 < len) {
                    len = r - l + 1;
                    ansL = l;
                    ansR = l + len;
                }
                if (ori.containsKey(s.charAt(l))) {
                    cnt.put(s.charAt(l), cnt.getOrDefault(s.charAt(l), 0) - 1);
                }
                ++l;
            }
        }
        return ansL == -1 ? "" : s.substring(ansL, ansR);
    }

    public boolean check() {
        Iterator iter = ori.entrySet().iterator(); 
        while (iter.hasNext()) { 
            Map.Entry entry = (Map.Entry) iter.next(); 
            Character key = (Character) entry.getKey(); 
            Integer val = (Integer) entry.getValue(); 
            if (cnt.getOrDefault(key, 0) < val) {
                return false;
            }
        } 
        return true;
    }
}

解法二

思路：

来自大佬的解答，利用之前滑动窗口优化的思想，利用一个数值来表示不匹配字符的数量。

代码：

class Solution {
public:
    string minWindow(string s, string t) {
        int n = s.size();
        int cnt = t.size();
        int occ[128]{};
        //occ表示t中字符的频率，表示s串需要满足的字符数量
        for(auto x : t) occ[x]++;


        int l = 0, r = 0;
        int minStart = 0, minSize = INT_MAX;


        while(r < n){
            while(cnt && r < n){
                //occ[s[r]]>0,说明加入的字符是需要匹配的字符，那么还需要匹配的字符数量减一，之后occ[s[r]]中的值减一，表示这个字符还需要满足的数量减少
                if(occ[s[r++]]-- > 0) cnt--;
            }
			//cnt=0，则满足条件，窗口是可行的
            while(!cnt){
                if(r - l < minSize){
                    minSize = r - l;
                    minStart = l;
                }
                //occ[s[l]]+1，表示移除l这个字符，还需要满足的数量就要加1，再比较，此时该位置数量大于0，表示还需要满足的数量增加1
                if(++occ[s[l++]] > 0) cnt++;
            }
        } 


        return minSize == INT_MAX ? "" : s.substr(minStart,minSize);
    }
};