leetcode困难76最小覆盖子串

Posted 2022-03-05 qq_40707462

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”

示例 2：
输入：s = “a”, t = “a”
输出：“a”

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。

思路：滑动窗口+hash
类似： 438、找到字符串中所有字母异位词【中等】
参考： 209、长度最小的子数组【中等】

1. 用一个字典 need[128] （包含所有ascii字符），来记录当前滑动窗口下我们还需要的元素数量
2. 不断增加j使滑动窗口增大，直到窗口包含了T的所有元素
3. 不断增加i使滑动窗口缩小，所以将不必要的元素排除在外，使长度减小，直到碰到一个必须包含的元素，这个时候不能再扔了，再扔就不满足条件了，记录此时滑动窗口的长度，并保存最小值
4. 让i再增加一个位置，这个时候滑动窗口肯定不满足条件了，那么继续从 2 开始执行，寻找新的满足条件的滑动窗口.

如何判断滑动窗口包含了T的所有元素：

• 我们用一个字典need来记录，当前滑动窗口下，我们还需要的元素数量。
• 如果某个元素存储的是负数代表这个元素是多余的。比如当need等于‘A’:-2,‘C’:1时，表示当前滑动窗口中，我们有2个A是多余的，同时还需要1个C。而数量为0表示刚刚好。当need中所有元素的数量都小于等于0时，表示当前滑动窗口不再需要任何元素。
• 去遍历need看是否所有元素数量都小于等于0，这个会耗费O(k)的时间复杂度。可以维护一个额外的变量needCnt来记录所需元素的总数量，当我们碰到一个所需元素c，即need[c]>0时，need[c]的数量减少1，同时needCnt减少1，这样我们通过needCnt就可以知道是否满足条件，而无需遍历字典了。

l是当前窗口左边界，r是右边界；
count是还需求的字符个数；
size记录窗口大小，start是最小覆盖串开始的index，共同得到一个字串

class Solution 
    public String minWindow(String s, String t) 
        if (s.length() < t.length()) return "";
        int[]need=new int[128];
        for (int i = 0; i < t.length(); i++) need[t.charAt(i)]++;
        int l = 0, r = 0;
        //size记录窗口大小，count是还需求的字符个数，start是最小覆盖串开始的index
        int size = Integer.MAX_VALUE, count = t.length(), start = 0;
        while (r < s.length()) 
            char c = s.charAt(r);
            if (need[c] > 0) count--;//需要字符c
            need[c]--;//把右边的字符加入窗口
            if (count == 0) //窗口中已经包含所有字符
                while (l < r && need[s.charAt(l)] < 0) 
                    need[s.charAt(l)]++;//释放右边移动出窗口的字符
                    l++;
                
                if (r - l + 1 < size) //不能右移时，更新窗口大小
                    size = r - l + 1;
                    start = l;
                
                //l右移动，窗口肯定不能满足了，重新开始循环
                need[s.charAt(l)]++;
                l++;
                count++;
            
            r++;
        
        return size == Integer.MAX_VALUE ? "" : s.substring(start, start + size);