1. 题目描述

题目中转：76. 最小覆盖子串

2.详细题解

    在s中寻找一个最短的子串，使之包含t中的所有字符，t中可能存在多个相同字符，寻找的子串也应至少含有相同数量的相同字符（示例3可以进一步确认）。子串即连续的一段子字符串区间，可以进一步总结为寻找一个区间，该区间内的字符包含t中的所有字符，即双指针，左指针指向子串的起始索引，右指针指向子串的结束索引，初始时，左右指针均指向s起始索引，两个指针均从左至右移动。
  step1:右指针开始移动，直至包含了t中的所有字符【需要注意的视，t中的单一字符可能会出现多次，因此首先需要统计各字符出现的次数】；
  step2:左指针开始移动，移除左端所有非t中出现的字符，计算此时寻找的子串长度并与已知子串长度对比，若更小则更新子串长度和记录左右位置；
  step3:左指针指向的字符为t中存在的字符，移除该字符，则此时子串不再包含t中所有字符，重复步骤step1——step3。

3.代码实现

3.1 Python

class Solution:
    def minWindow(self, s: str, t: str) -> str:
        t_count = Counter(t)
        l, r, n = 0, 0, len(t)
        res = [0, -1, len(s)+1]
        cnt = 0
        indexs = []
        while r < len(s):
            c = s[r]
            if c in t_count:
                t_count[c] -= 1
                cnt += 1 if t_count[c] >= 0 else 0  # 每覆盖一个字符则加1
                indexs.append(r)
            while cnt == n and len(indexs) > 0:
                l = indexs.pop(0)
                if r - l + 1 < res[-1]:
                    res = [l, r, r-l+1]
                cnt -= 1 if t_count[s[l]] >= 0 else 0  # 减少一个覆盖字符
                t_count[s[l]] += 1
            r += 1
                
        return s[res[0]: res[1]+1]

  为缩短左指针遍历的次数，使用了一个列表存储包含t符号的索引，但这样忽略了一个问题，列表的插入和删除的时间，尽管末尾插入时间复杂度为常数，但队首删除时间复杂度为O（N），为进一步优化，不再使用删除，直接记录下所有的位置，牺牲空间换取时间：

class Solution:
    def minWindow(self, s: str, t: str) -> str:
        t_count = Counter(t)
        l, r, n = 0, 0, len(t)
        res = [0, -1, len(s)+1]
        cnt = 0
        indexs = []
        ptr = -1
        while r < len(s):
            c = s[r]
            if c in t_count:
                t_count[c] -= 1
                cnt += 1 if t_count[c] >= 0 else 0  # 每覆盖一个字符则加1
                indexs.append(r)
            while cnt == n:
                ptr += 1
                l = indexs[ptr]
                if r - l + 1 < res[-1]:
                    res = [l, r, r-l+1]
                cnt -= 1 if t_count[s[l]] >= 0 else 0  # 减少一个覆盖字符
                t_count[s[l]] += 1
            r += 1
                
        return s[res[0]: res[1]+1]

3.2 Java

class Solution {
    public String minWindow(String s, String t) {
        Map<Character, Integer> t_count = new HashMap<>();
        for (char c : t.toCharArray()) {
            t_count.put(c, t_count.getOrDefault(c, 0) + 1);
        }
        
        int l = 0, r = 0, n = t.length();
        int[] res = {0, -1, s.length() + 1};
        int cnt = 0;
        int head = 0;
        int ptr = -1;
        int[] indexs = new int[s.length()]; // use an array to store indices
        
        while (r < s.length()) {
            char c = s.charAt(r);
            if (t_count.containsKey(c)) {
                t_count.put(c, t_count.get(c) - 1);
                if (t_count.get(c) >= 0)cnt++;
                indexs[head++] = r; // store the index
            
            }
            while (cnt == n) {
                ptr++;
                l = indexs[ptr];
                if (r - l + 1 < res[2]) {
                    res[0] = l;
                    res[1] = r;
                    res[2] = r - l + 1;
                }
                t_count.put(s.charAt(l), t_count.get(s.charAt(l)) + 1);
                if (t_count.get(s.charAt(l)) > 0) cnt--;
            }
            r++;
        }
        
        return res[1] == -1 ? "" : s.substring(res[0], res[1] + 1);
    }
}

  执行用时不必过于纠结，对比可以发现，对于python和java完全相同的编写，java的时间一般是优于python的；至于编写的代码的执行用时击败多少对手，执行用时和网络环境、当前提交代码人数等均有关系，可以尝试完全相同的代码多次执行用时也不是完全相同，只要确保自己代码的算法时间复杂度满足相应要求即可，也可以通过点击分布图查看其它coder的code