【一天一道LeetCode】#76. Minimum Window Substring

一天一道LeetCode

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（一）题目

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).

For example,

S = “ADOBECODEBANC”

T = “ABC”

Minimum window is “BANC”.

Note:

If there is no such window in S that covers all characters in T, return the empty string “”.

If there are multiple such windows, you are guaranteed that there will always be only one unique minimum window in S.

（二）解题

题目大意：给定两个字符串S和T，求S中的包含T中所有字符的最小子串。

博主内心os：hard的题为什么每次都这么难做！

下面分享一下解题思路：

准备工作

遇到这种求子串的题目，不难想到要用到两个指针start和end记录子串在S中的开始和结束序号。

另外，本题还需要用到哈希的思想，故使用两个数组needFind[256]和find[256]，前者用来记录我们需要找的字母及其出现次数，后来用来记录当前找到的字母及其出现次数。数组大小为256是因为字符ascii值在0~256之间。

那么，接下来，我们需要判断什么时候确定找到了一个子串包含T中的所有字符呢？

这里我们定义一个整形数count来记录“有效字符数”。那又有问题了，什么是有效字符？

假设T中有1个字符A，当我们找到第一个的时候count++，当我们找到第二个的时候超过了我们需要找的，故为无效字符，count不变。

又回到上一个问题，count等于T的长度的时候，就确定找到了一个子串包含T中的所有字符。

算法过程

做好如上的准备之后，就是整个算法的思想：

用[start,end]来标记窗口的起始位置，end一直向后扩张，并且find[]不停的记录已找到的字符及其出现的次数，count一直记录有效字符数。

当count等于字符串T的长度时，表示找到了符合要求的子串，这时，就需要对begin进行处理了。

• 当S[begin]为不需要找的字符时，需要去除。如S=“CDAB”，T=“AB”，这时CD就需要去除
• 当S[begin]需要找的字符，但超过了需要找的次数。如S=“AAB”，T=”AB”，这时A就需要去除

这样就找到了当前窗口下的最小子串，然后end继续向后扩张，重复如上步骤。

简而言之就是，扩张收缩在扩张在收缩……

具体的算法请看下面代码：

class Solution {
public:
    string minWindow(string s, string t) {
        int needFind[256] = {0};//记录需要找的字符及其出现次数
        int find[256] = {0};//记录找到的字符及其出现次数
        int count = 0;//记录有效字符数
        int begin=0,end=0;//记录当前窗口的起始位置和结束为止
        int minbegin = 0 , minlen = 2147483647;//记录最小窗口及其大小
        for(int i = 0 ; i < t.size() ; i++) needFind[t[i]]++;//初始化需要找的字符及其需要出现的次数
        for(;end<s.length();end++)
        {
            if(needFind[s[end]]==0) continue;//如果不是需要找的字符就继续下一个
            find[s[end]]++;//找到的需要找的字符，其次数加1
            if(find[s[end]]<=needFind[s[end]]) count++;.//如果找到的字符的次数小于或等于需要找的次数，则记为有效字符
            if(count==t.length())//找到了包含T中所有字符的子串
            {
                while(begin<end) {//去除窗口前面的无效字符
                    if(needFind[s[begin]]==0) begin++;//不需要找的字符去除
                    else if(find[s[begin]] > needFind[s[begin]])//超过次数的字符去除
                    {
                        find[s[begin]]--;//去除后次数减1
                        begin++;
                    }
                    else break;
                }
                int templen = end-begin+1;//计算当前窗口的长度
                if(minlen>templen)
                {
                    minlen = templen;
                    minbegin = begin;
                }
            }
        }
        return minlen == 2147483647 ?"":s.substr(minbegin,minlen);如果没有找到就返回“”，反之返回找到的子串
    }
};