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"" 。
思路
**滑动窗口:**题目要求返回字符串s中包含字符串t的全部字符的最小窗口,即包含t的全部字符的窗口为可行窗口,所以可以用滑动窗口的思想解决这个问题
滑动窗口中的问题都会有两个指针,一个用于「延伸」现有窗口的r
指针(相当于扩大右边界),和一个用于「收缩」窗口的 l
指针(相当于缩小左边界),在任意时刻,只有一个指针运动,而另一个保持静止
本题,在s
上滑动窗口,通过指针r
不断扩大窗口,当窗口包含t
所需的全部字符后,如果能进行收缩,就进行收缩直到得到最小窗口,比如s="ABAACBAB"
,t="ABC"
,那么滑动窗口从s
最开始滑动,只要窗口内没有包含'A','B','C'
,就r
右移,直到窗口内包含'A','B','C'
的时候,停止r
指针;接着开始l
右移缩小窗口,只要窗口内一直保持'A','B','C'
就一直右移,直到不满足这个要求,停止l
指针,开始r
右移继续判断直到窗口内又重新包含'A','B','C'
为止,循环下去…
对于判断当前窗口是否包含t
所需的全部字符,可以用一个哈希表来表示t
中所有的字符以及它们的个数,用一个哈希表动态维护窗口中的所有字符以及它们的个数,如果这个动态表中包含t的还白ode所有字符,并且对应个数都不小于t的哈希表中各个字符的个数,就说明当前的窗口是符合要求的
这里给出滑动窗口的算法框架(模板):
/*滑动窗口算法框架*/
void slidingWindow(String s, String t){
Map<Character,Integer> need = new HashMap<>();//维护所需字符和出现次数
Map<Character,Integer> window = new HashMap<>();//维护窗口中的字符和出现次数
for(char c : t.toCharArray()){
need.put(c,need.getOrDefault(c,0) + 1);
}
int left = 0. right = 0;
int valid = 0;
while(right < s.length()){
// c 是将移入窗口的字符
char c = s.charAt(right);
// 右移窗口
right++;
// 进行窗口内数据的一系列更新
...
// 判断左侧窗口是否要收缩
while(窗口需要收缩){//即判断窗口内字符是否满足要求
// d 是将移出窗口的字符
char d = s[left];
// 左移窗口
left++;
// 进行窗口内数据的一系列更新
...
}
}
}
根据这个模板,本题的代码如下:
class Solution {
public String minWindow(String s, String t) {
//1.维护两个map记录窗口中的符合条件的字符以及need的字符
Map<Character,Integer> window = new HashMap<>();
Map<Character,Integer> need = new HashMap<>();//need中存储的是需要的字符以及需要的对应的数量
for(char c : t.toCharArray())
need.put(c,need.getOrDefault(c,0)+1);
int left = 0,right = 0;//双指针
int count = 0;//count记录当前窗口中符合need要求的字符的数量,当count == need.size()时即可收缩窗口
int start = 0;//start表示符合最小的子串的起始位序
int len = Integer.MAX_VALUE;//len用来记录最终窗口的长度,并且以len作比较,淘汰选出最小的子串的len
//一次遍历找“可行解”
while(right < s.length()){
//更新窗口
char c = s.charAt(right);
right++;//窗口扩大
// window.put(c,window.getOrDefault(c,0)+1);其实并不需要将s中所有的都加入windowsmap,只需要将need中的加入即可
if(need.containsKey(c)){
window.put(c,window.getOrDefault(c,0)+1);
if(need.get(c).equals(window.get(c))){
count++;
}
}
//收缩左边界,找符合要求的最小解
while(count == need.size()){//当窗口符合要求时
if(right - left < len){//如果当前符合要求的窗口的长度比上一个最小窗口len还要小
len = right - left;//则更新len
start = left;
}
//更新窗口——这段代码逻辑几乎完全同上面的更新窗口
char d = s.charAt(left);//移除最左边的元素
left++;//窗口缩小
if(need.containsKey(d)){//如果need中包含这个字符
if(need.get(d).equals(window.get(d))){//并且这个字符出现次数等于window中出现次数
count--;//则当前窗口中符合need要求的字符的数量减少1
}
window.put(d,window.get(d)-1);//更新当前窗口中d的字符次数
}
}
}
return len == Integer.MAX_VALUE ? "" : s.substring(start,start+len);
}
}