双指针最小覆盖子串（滑动窗口）（medium）

Posted 2022-12-08 念奕玥

若两个指针指向同一数组，遍历方向相同且不会相交，则也称为滑动窗口（两个指针包围的区域即为当前的窗口），经常用于区间搜索。

leetcode 76最小覆盖子串

思路：
使用滑动窗口方法求解，即两个指针 $l$ 和 r 都是从最左端向最右端移动，且 $l$的位置一定在r 的左边或重合。l和j窗口内包含的字符全涵盖t中的字符，则符合要求，记下此时窗口长度r-$l$+1。从符合条件的长度中找出最小长度即可。
step1: l和r都指向字符串开头。
step2: 不断右移r，直到窗口内包含了t中所有字符，记录下此次窗口长度。
step3: 左移$l$，判断移除的字符是否在t字符串内，若在，则继续右移l（step2），若不在，则记录此时窗口长度，并判断是不是当前最小长度（若是，则更新最小长度），继续左移l。

考虑到t中会有重复字符，所以使用map来记录t中的字符及其出现的个数。
因此，判断窗口内的字符是否都涵盖了t中所有字符串，也需要使用map来记录窗口内的字符及其个数。t中某字符出现的次数与窗口中出现次数一致，且t中字符种类个数（e.g. “abadac”为4个字符种类）与窗口中字符种类个数一致时，即认为窗口全涵盖了t中字符。
右移指针$l$时，窗口中字符要做相应变化，且要判断t中是否含有从窗口中移除的字符，若没有，则无操作；若有，则需要比较该字符在窗口中的个数与t中的个数，若一致，则移除该字符后，窗口不满足全涵盖t。若不一致（只会是大于等于，因为只有窗口全涵盖t时才会让l右移），则不操作。

class Solution 
    public String minWindow(String s, String t) 
        //将要覆盖的字符串放到map中并记录每个字母出现的次数。
        HashMap<Character,Integer> covered = new HashMap<>();
        for(char ch:t.toCharArray())
            covered.put(ch,covered.getOrDefault(ch,0)+1);
        
        //将窗口内的字符串放到map中并记录每个字母出现的次数。
        HashMap<Character,Integer> window = new HashMap<>();
        int left=0,right=0;//滑动窗口的左右指针
        int len = Integer.MAX_VALUE;
        int valid=0;//记录窗口中涵盖的t中字符串的个数（t中重复字符算一个）
        int start=0;//子路最小子串的起始位置
        //滑动部分逻辑
        while(right<s.length())
            char c =s.charAt(right);
            right++;
            //右指针不断右移，只要有符合的字符valid就++，且该符合的字符放入到window中，并记录出现次数
            if(covered.containsKey(c))
                window.put(c,window.getOrDefault(c,0)+1);
                if(window.get(c).equals(covered.get(c)))
                    valid++;
                
            
            //当 当前窗口字符串 涵盖 t中所有字符 时，记录长度，左指针右移
            while(valid==covered.size())
                //记录当前窗口的长度
                if(right-left<len)
                    start=left;
                    len=right-left;
                
                char d = s.charAt(left);//即将移除出窗口的字符
                //左指针右移
                left++;
                //若t中包含移除出窗口的字符d
                if(covered.containsKey(d))
                    //只有当窗口内字符d的数量等于字符串t中字符d的数量时，valid--
                    //当窗口内字符d的数量大于字符串t中字符d的数量时，valid不用改动，
                    //因为移除字符d后仍满足窗口内字符串全包含t
                    if(window.get(d).equals(covered.get(d)))
                        valid--;
                    
                    
                    //若t中不包含字符d，即使窗口左指针右移，窗口中包含的字符也不用移除，因为没影响。
                    // window.put(d,window.getOrDefault(d,0)-1);
                
                //因为窗口左指针右移了，所以window中的字符要作相应变化
                window.put(d,window.getOrDefault(d,0)-1);
            
        
        return len==Integer.MAX_VALUE?"":s.substring(start,start+len);