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 "" 。
注意：
- 对于
t中重复字符，我们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。
示例 1：
输入：s = "ADOBECODEBANC", t = "ABC" 输出："BANC" 解释：最小覆盖子串 "BANC" 包含来自字符串 t 的 'A'、'B' 和 'C'。
示例 2：
输入：s = "a", t = "a" 输出："a" 解释：整个字符串 s 是最小覆盖子串。
示例 3:
输入: s = "a", t = "aa" 输出: "" 解释: t 中两个字符 'a' 均应包含在 s 的子串中， 因此没有符合条件的子字符串，返回空字符串。
提示：
- m == s.length
- n == t.length
- 1 <= m, n <= 105
s和t由英文字母组成
解法
滑动窗口 + 计数数组判断是否涵盖子串
因为s 和 t 由英文字母组成，可以用一个长度为58的数组来保存每个字母出现的频次（A到a为32，32+26=58）
维护一个窗口内的字母频次数组。
每次滑动窗口前判断窗口中的频次是否符合要求（涵盖子串t），
- 如果不涵盖，通过滑动右边界扩展窗口；
- 如果涵盖，通过滑动左边界缩小窗口至满足要求的最短长度，记录此时的左指针和右指针；
重复滑动窗口直至右窗口抵达边界，且得到该右窗口下满足条件的最短子串
class Solution {
public String minWindow(String s, String t) {
int min_length = 100001;
int[] result_index = null;
char[] chars_t = t.toCharArray();
int[] cnt_t = new int[58]; // 32 + 26 = 58
for (char c : chars_t) cnt_t[c - 'A']++;
// 窗口中字符数量计数数组
int[] cnt_window = new int[58];
char[] char_s = s.toCharArray();
int left = 0, right = 0;
cnt_window[char_s[right] - 'A']++;
while (right < char_s.length) {
if (!isContains(cnt_window, cnt_t)) {
// 窗口中不包含子串
right++;
if (right < char_s.length) cnt_window[char_s[right] - 'A']++;
} else {
if (right-left+1 < min_length) {
min_length = right-left+1;
result_index = new int[2];
result_index[0] = left;
result_index[1] = right;
}
cnt_window[char_s[left] - 'A']--;
left++;
}
}
if (null == result_index) return "";
return s.substring(result_index[0], result_index[1]+1);
}
// 判断a中是否包含b
private boolean isContains(int[] a, int[] b) {
for (int i = 0; i < 58; i++) {
if (a[i] - b[i] < 0) return false;
}
return true;
}
}时间复杂度：O(N)
优化一
当前代码每次窗口移动时都调用 isContains 函数，逐个字符比较频次，耗时过多。
优化：可以通过维护一个计数器 matched 来减少这类比较操作，只在字符真正匹配时调整。
在右边界移动，纳入新的元素入窗口后，只要比较 cnt_window[right] 和 cnt_t[right]
- 如果
cnt_window[right]<=cnt_t[right]，说明新加入的字符一定在t中，且还没有比t中这个字符的数量多。（如果t中没有这个字符，就会cnt_window[right]》cnt_t[right]）
class Solution {
public String minWindow(String s, String t) {
// 滑动窗口，不符合要求时扩张窗口，符合要求缩减
// 用cnt记录t中的不同字母数，窗口中符合要求的字母数等于这个就是匹配
int left = 0, right = 0, cnt_char_t = 0, cnt_char_s = 0;
int[] cnt_t = new int[58], cnt_s = new int[58];
char[] chars_t = t.toCharArray(), chars_s = s.toCharArray();
int length_result = Integer.MAX_VALUE, result_left = 0;
for (char c : chars_t) {
if (cnt_t[c - 'A'] == 0) cnt_char_t++;
cnt_t[c - 'A']++;
}
// 开始窗口滑动
while (right < s.length()) {
cnt_s[chars_s[right] - 'A']++;
if (cnt_t[chars_s[right] - 'A'] == cnt_s[chars_s[right] - 'A']) {
cnt_char_s++;
}
while (cnt_char_t == cnt_char_s) {
if (length_result > right - left + 1) {
length_result = right - left + 1;
result_left = left;
}
// 符合要求就缩减左边界，直到不符合要求
cnt_s[chars_s[left] - 'A']--;
if (cnt_t[chars_s[left] - 'A'] > cnt_s[chars_s[left] - 'A']) cnt_char_s--;
left++;
}
// 到这里肯定不符合要求，继续扩张
right++;
}
if (length_result == Integer.MAX_VALUE) return "";
// 返回结果
return new String(chars_s, result_left, length_result);
}
}
小结
再次体会到活动窗口的精髓：仅仅维护出窗口和入窗口的元素。
一个String的构造函数： new String(char[] value, int offset, int count)
参数：
- value: 原始的字符数组。
- offset: 起始索引，即 index_l。
- count: 要转换的字符个数，即 index_r – index_l + 1。