leetcode原题如下:
????????
????????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:
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。s
?中存在这样的子串,我们保证它是唯一的答案。????????
如何判断当前的窗口包含所有 t 所需的字符呢?我们可以用一个哈希表表示 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。
官方题解:
Map<Character, Integer> ori = new HashMap<Character, Integer>();
Map<Character, Integer> cnt = new HashMap<Character, Integer>();
public String minWindow(String s, String t) {
Map<Character, Integer> ori = new HashMap<>();
Map<Character, Integer> cnt = new HashMap<>();
// 预处理,初始化 ori 表
for (int i = 0; i < t.length(); i++) {
char c = t.charAt(i);
ori.put(c, ori.getOrDefault(c, 0) + 1);
}
int l = 0, r = 0;
int len = Integer.MAX_VALUE, ansL = -1, ansR = -1;
int sLen = s.length();
int required = ori.size(); // 需要匹配的字符种类数量
int formed = 0; // 已经匹配的字符种类数量
while (r < sLen) {
char c = s.charAt(r);
cnt.put(c, cnt.getOrDefault(c, 0) + 1);
if (ori.containsKey(c) && cnt.get(c).equals(ori.get(c))) {
formed++;
}
while (formed == required && l <= r) {
if (r - l + 1 < len) {
len = r - l + 1;
ansL = l;
ansR = l + len;
}
char leftChar = s.charAt(l);
cnt.put(leftChar, cnt.get(leftChar) - 1);
if (ori.containsKey(leftChar) && cnt.get(leftChar) < ori.get(leftChar)) {
formed--;
}
l++;
}
r++;
}
return ansL == -1 ? "" : s.substring(ansL, ansR);
}
注意:这里 t 中可能出现重复的字符,所以我们要记录字符的个数。
public class MinimumWindowSubstring {
public String minWindow(String s, String t) {
// 用于记录 t 中各字符需要匹配的次数
Map<Character, Integer> ori = new HashMap<>();
// 用于记录当前窗口中各字符已匹配的次数
Map<Character, Integer> cnt = new HashMap<>();
// 预处理,初始化 ori 表
for (int i = 0; i < t.length(); i++) {
char c = t.charAt(i);
ori.put(c, ori.getOrDefault(c, 0) + 1);
}
int l = 0, r = 0; // 窗口的左右边界
int len = Integer.MAX_VALUE; // 记录当前最小窗口的长度
int ansL = -1, ansR = -1; // 记录当前最小窗口的左右边界
int sLen = s.length(); // 字符串 s 的长度
int required = ori.size(); // 需要匹配的字符种类数量
int formed = 0; // 已经匹配的字符种类数量
// 右指针滑动
while (r < sLen) {
char c = s.charAt(r);
cnt.put(c, cnt.getOrDefault(c, 0) + 1);
// 如果当前字符在 ori 表中,并且已匹配次数等于 ori 表中的次数,增加已匹配字符种类数量
if (ori.containsKey(c) && cnt.get(c).equals(ori.get(c))) {
formed++;
}
// 左指针滑动,窗口收缩
while (formed == required && l <= r) {
// 更新最小窗口的长度和边界
if (r - l + 1 < len) {
len = r - l + 1;
ansL = l;
ansR = l + len;
}
// 移动左指针,减少已匹配字符的次数
char leftChar = s.charAt(l);
cnt.put(leftChar, cnt.get(leftChar) - 1);
// 如果左边界字符在 ori 表中,并且减少后的次数小于 ori 表中的次数,减少已匹配字符种类数量
if (ori.containsKey(leftChar) && cnt.get(leftChar) < ori.get(leftChar)) {
formed--;
}
l++;
}
// 右指针继续滑动
r++;
}
// 返回最小窗口对应的子串
return ansL == -1 ? "" : s.substring(ansL, ansR);
}
}
这段代码中的核心思想是使用滑动窗口来找到包含字符串 t
中所有字符的最小窗口。下面是代码中各部分的解释:
ori
和 cnt
的初始化:
ori
表用于记录字符串 t
中各字符需要匹配的次数。cnt
表用于记录当前窗口中各字符已匹配的次数。预处理,初始化 ori
表:
t
,将其中各字符及其需要匹配的次数记录在 ori
表中。窗口的左右边界 l
和 r
:
l
和 r
来确定窗口。required
和 formed
:
required
记录需要匹配的字符种类数量,即 ori
表的大小。formed
记录已经匹配的字符种类数量,初始为 0。右指针滑动(while (r < sLen)
):
r
,直到窗口包含了字符串 s
中的所有字符。左指针滑动,窗口收缩(while (formed == required && l <= r)
):
l
,尝试缩小窗口的大小。