[LeetCode]76. Minimum Window Substring

最小的子串窗口

Posted by JinFei on March 26, 2020

题目描述

Given a string S and a string T, find the minimum window in S which will contain all the characters in T in complexity O(n).

Example1:

  Input: S = "ADOBECODEBANC", T = "ABC"
    Output: "BANC"

NOTE

  • If there is no such window in S that covers all characters in T, return the empty string “”.
  • If there is such window, you are guaranteed that there will always be only one unique minimum window in S.

解题思路

  • 不会做,嘤嘤嘤,参考
  • 致谢博主!
  • 题目例子中的S有点长,换个短的 S = “ADBANC”,T = “ABC”,那么肉眼遍历一遍S呗,首先第一个是A,嗯很好,T中有,第二个是D,T中没有,不理它,第三个是B,嗯很好,T中有,第四个又是A,多了一个,礼多人不怪嘛,收下啦,第五个是N,一边凉快去,第六个终于是C了,那么貌似好像需要整个S串,其实不然,注意之前有多一个A,就算去掉第一个A,也没事,因为第四个A可以代替之,第二个D也可以去掉,因为不在T串中,第三个B就不能再去掉了,不然就没有B了。所以最终的答案就”BANC”了。
  • 通过上面的描述,你有没有发现一个有趣的现象,先扩展,再收缩,就好像一个窗口一样,先扩大右边界,然后再收缩左边界,上面的例子中右边界无法扩大了后才开始收缩左边界,实际上对于复杂的例子,有可能是扩大右边界,然后缩小一下左边界,然后再扩大右边界等等。这就很像一个不停滑动的窗口了,这就是大名鼎鼎的滑动窗口 Sliding Window 了,简直是神器啊,能解很多子串,子数组,子序列等等的问题,是必须要熟练掌握的啊!

  • 下面来考虑用代码来实现,先来回答一下前面埋下的伏笔,为啥要用 HashMap,而不是 HashSet,现在应该很显而易见了吧,因为要统计T串中字母的个数,而不是仅仅看某个字母是否在T串中出现。
  • 统计好T串中字母的个数了之后,开始遍历S串,对于S中的每个遍历到的字母,都在 HashMap 中的映射值减1,如果减1后的映射值仍大于等于0,说明当前遍历到的字母是T串中的字母,使用一个计数器 cnt,使其自增1。
  • 当 cnt 和T串字母个数相等时,说明此时的窗口已经包含了T串中的所有字母,此时更新一个 minLen 和结果 res,这里的 minLen 是一个全局变量,用来记录出现过的包含T串所有字母的最短的子串的长度,结果 res 就是这个最短的子串。
  • 然后开始收缩左边界,由于遍历的时候,对映射值减了1,所以此时去除字母的时候,就要把减去的1加回来,此时如果加1后的值大于0了,说明此时少了一个T中的字母,那么 cnt 值就要减1了,然后移动左边界 left。

具体的步骤: - 先扫描一遍T,把对应的字符及其出现的次数存到 HashMap 中。 - 然后开始遍历S,就把遍历到的字母对应的 HashMap 中的 value 减一,如果减1后仍大于等于0,cnt 自增1。 - 如果 cnt 等于T串长度时,开始循环,纪录一个字串并更新最小字串值。然后将子窗口的左边界向右移,如果某个移除掉的字母是T串中不可缺少的字母,那么 cnt 自减1,表示此时T串并没有完全匹配。

class Solution {
public:
    string minWindow(string s, string t) {
        string res;
        int cnt = 0;
        int minLen = INT_MAX;
        int left = 0;
        unordered_map<char, int> mmap;
        for(auto c : t){
            mmap[c]++;
        }
        for(int i = 0; i < s.size(); i++){
            if(--mmap[s[i]] >= 0){
                cnt++;
            }
            while(cnt == t.size()){
                if(minLen > i - left + 1){
                    minLen = i - left + 1;
                    res = s.substr(left, minLen);
                }
                if(++mmap[s[left]] > 0){
                    --cnt;
                }
                ++left;
            }    
        }
        return res;
    }
};