精选力扣500题 第60题 LeetCode 76. 最小覆盖子串c++/java详细题解

Posted 2021-08-11 林深时不见鹿

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• • • 1、题目
    • 2、思路
    • 3、c++代码
    • 4、java代码

1、题目

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： 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"

提示：

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

进阶： 你能设计一个在 $o(n)$时间内解决此问题的算法吗？

2、思路

(滑动窗口) $O(n)$

这道题要求我们返回字符串s中包含字符串 t 的全部字符的最小窗口，我们利用滑动窗口的思想解决这个问题。因此我们需要两个哈希表，hs哈希表维护的是s字符串中滑动窗口中各个字符出现多少次，ht哈希表维护的是t字符串各个字符出现多少次。如果hs哈希表中包含ht哈希表中的所有字符，并且对应的个数都不小于ht哈希表中各个字符的个数，那么说明当前的窗口是可行的，可行中的长度最短的滑动窗口就是答案。

过程如下：

1、遍历t字符串，用ht哈希表记录t字符串各个字符出现的次数。

2、定义两个指针j和i，j指针用于收缩窗口，i指针用于延伸窗口，则区间[j,i]表示当前滑动窗口。首先让i和j指针都指向字符串s开头，然后枚举整个字符串s ，枚举过程中，不断增加i使滑动窗口增大，相当于向右扩展滑动窗口。

3、每次向右扩展滑动窗口一步，将s[i]加入滑动窗口中，而新加入了s[i]，相当于滑动窗口维护的字符数加一，即hs[s[i]]++。

4、对于新加入的字符s[i],如果hs[s[i]] <= ht[s[i]]，说明当前新加入的字符s[i]是必需的，且还未到达字符串t所要求的数量。我们还需要事先定义一个cnt变量， cnt维护的是s字符串[j,i]区间中满足t字符串的元素的个数，记录相对应字符的总数。新加入的字符s[i]必需，则cnt++。

5、我们向右扩展滑动窗口的同时也不能忘记收缩滑动窗口。因此当hs[s[j]] > ht[s[j]时，说明hs哈希表中s[j]的数量多于ht哈希表中s[j]的数量，此时我们就需要向右收缩滑动窗口，j++并使hs[s[j]]--，即hs[s[j ++ ]] --。

6、当cnt == t.size时，说明此时滑动窗口包含符串 t 的全部字符。我们重复上述过程找到最小窗口即为答案。

3、c++代码

class Solution {
public:
    string minWindow(string s, string t) {
        unordered_map<char, int> hs, ht;
        for (auto c: t) ht[c] ++ ;

        string res;
        int cnt = 0;
        for (int i = 0, j = 0; i < s.size(); i ++ ) {
            hs[s[i]] ++ ;
            if (hs[s[i]] <= ht[s[i]]) cnt ++ ;

            while (hs[s[j]] > ht[s[j]]) hs[s[j ++ ]] -- ;
            if (cnt == t.size()) {
                if (res.empty() || i - j + 1 < res.size())
                    res = s.substr(j, i - j + 1);
            }
        }

        return res;
    }
};

4、java代码

class Solution {
    public String minWindow(String s, String t) {
        HashMap<Character,Integer> hs = new HashMap<Character,Integer>();
        HashMap<Character,Integer> ht = new HashMap<Character,Integer>();
        for(int i = 0;i < t.length();i ++)
        {
            ht.put(t.charAt(i),ht.getOrDefault(t.charAt(i), 0) + 1);
        }
        String ans = "";
        int len = 0x3f3f3f3f;
        int cnt = 0;//有多少个元素符合
        for(int i = 0,j = 0;i < s.length();i ++)
        {
            hs.put(s.charAt(i), hs.getOrDefault(s.charAt(i), 0) + 1);
            if(ht.containsKey(s.charAt(i)) && hs.get(s.charAt(i)) <= ht.get(s.charAt(i))) cnt ++;

            //维护双指针
            while(j < i && (!ht.containsKey(s.charAt(j)) || hs.get(s.charAt(j)) > ht.get(s.charAt(j))))
            {
                int count = hs.get(s.charAt(j)) - 1;
                hs.put(s.charAt(j), count);
                j ++;
            }

            if(cnt == t.length() && i - j + 1 < len)
            {
                len = i - j + 1;
                ans = s.substring(j,i + 1);
            }
        }
        return ans;
    }
}

原题链接： 76. 最小覆盖子串