⭐算法入门⭐《双指针》困难01 —— LeetCode 76. 最小覆盖子串

Posted 2021-08-27 英雄哪里出来

🙉饭不食，水不饮，题必须刷🙉
C语言免费动漫教程，和我一起打卡！ 🌞《光天化日学C语言》🌞
LeetCode 太难？先看简单题！ 🧡《C语言入门100例》🧡
数据结构难？不存在的！ 🌳《数据结构入门》🌳
LeetCode 太简单？算法学起来！ 🌌《夜深人静写算法》🌌

文章目录

• 一、题目
• • 1、题目描述
  • 2、基础框架
  • 3、原题链接
• 二、解题报告
• • 1、思路分析
  • 2、时间复杂度
  • 3、代码详解
• 三、本题小知识

一、题目

1、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 ""。对于 $t$ 中重复字符，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。两个字符串的长度都不大于 $10^5$。
  样例输入： s = “AOBECODEBAJC”, t = “ABC”
  样例输出： “BAJC”

2、基础框架

• c++ 版本给出的基础框架代码如下：

class Solution {
public:
    string minWindow(string s, string t) {
    }
};

• 其中 string是 c++ 的 STL 中的模板类，可以用来做字符串的各种操作；
  

3、原题链接

LeetCode 76. 最小覆盖子串

二、解题报告

1、思路分析

• 这是一个经典的双指针问题，左指针 $i$ 和 右指针 $j$ 下标范围内的字符串就是我们要求的子串，通过主指针 $j$ 的右移，带动辅助指针 $i$ 的右移，每个指针最多右移 $n$ 次，如图所示：
  

• 详细的算法实现可以参考：夜深人静写算法（二十八）- 尺取法。

2、时间复杂度

• 两个指针都只会递增各一次，所以时间复杂度为 $O(n)$。

3、代码详解

class Solution {
    int hash[256];
public:
    string minWindow(string s, string t) {
        memset(hash, 0, sizeof(hash));          // (1)
        int cnt = 0, needCnt = 0;               // (2)
        for(int i = 0; i < t.length(); ++i) {
            if(!hash[ t[i] ]) {
                ++needCnt;
            }
            ++ hash[ t[i] ];
        }
        int i = 0, j = -1;                      // (3)
        int l = 0, r = -1, ans = 1000000;       // (4)
        int size = s.length();
        
        while(j < size - 1) {
            ++j;                                // (5)
            if(--hash[ s[j] ] == 0) {
                ++cnt;
            }
            while(cnt == needCnt) {
                if(j - i + 1 < ans) {           // (6)
                    ans = j - i + 1;
                    l = i;
                    r = j;
                }
                if( ++hash[ s[i] ] > 0 ) {      // (7)
                    --cnt;
                }
                ++i;
            }
        }
        string ret;
        for(int i = l; i <= r; ++i) {
            ret.push_back(s[i]);
        }
        return ret;
    }
};

• $(1)$ 利用一个哈希数组hash[]来标记字符串 $t$ 中每个字符出现的次数；
• $(2)$ cnt代表要取的 子字符串 中某一类字符的出现次数；needCnt代表 字符串 $t$ 中不同字符的出现次数；
• $(3)$ i和j代表在字符串 $s$ 上的两个双指针，初始化为空串，所以需要保证j - i + 1 == 0；
• $(4)$ l和r代表 子字符串 的左右下标，ans的值恒等于 j - i + 1；
• $(5)$ 每次迭代循环移动右指针j，并且执行--hash[ s[j] ]，一旦出现hash[ s[j] ] == 0，表示当前的 子字符串 $s[i:j]$ 中已经完全包含了 字符串 $t$ 中的 $s[j]$ 字符，所以 执行 cnt自增；
• $(6)$ 当cnt == needCnt时，通过 $s[i:j]$ 是一个可行解，记录下标到l和r；
• $(7)$ 移动左指针j，并且继续判断是否满足题意；

---

三、本题小知识

无符号整型在进行判断的时候，如果赋值为 -1，就有可能导致变成整数最大值导致逻辑错误；

---