以leetcode 76. 最小覆盖子串为例,学习滑动窗口的技巧

leetcode 76. 最小覆盖子串

用滑动窗口来解答此题,有几个关键点:

一、确认整个遍历操作中我们需要用到的变量

  • left、right 就不用说了,在滑动窗口类的题目这两个变量基本必有;
  • needs 哈希桶,用来表示目标字符串的各个字符以及各个字符要求出现的次数;
  • windows 哈希桶,用来表示当前窗口中符合的字符,以及字符出现次数;
  • start、len 分别用来实时标记最小子串的开始索引,以及其长度;
  • validCount 用来记录当前窗口中满足”目标字符串字符出现的次数”的个数(有点绕。。书面表达是个硬伤T T)

二、确定左边窗口何时向右收敛

  • 答案就是在右边窗口挪动时找到一对符合要求的子串时,就需要通过移动左边窗口,来尝试获取长度更小的符合要求的子串。

三、各个变量在何时被维护?仔细想想,有几个关键时刻:

1、右边窗口往右滑动:

  • 如果碰到了目标字符串中的字符,我们需要维护什么变量?主要就是要维护当前窗口目标字符hash桶中的计数器;
  • 如果碰到了目标字符串中的字符,而且在维护完hash桶计数器后,发现与目标字符要求出现次数相同,那么我们就认为有一个目标字符满足了出现次数的要求,让validCount加1。

2、每次窗口中字符满足覆盖要求时:

  • 试算一下当前窗口的长度是否比以往更小,是则需要更新最小子串的开始索引以及其长度;
  • 同时,虽然本次窗口中的字符已经满足覆盖要求,但如果我们把左边窗口往右边收敛,是不是有可能获取到一个更短但也满足覆盖要求的子串?所以我们就尝试左边窗口向右收敛;
  • 在向右收敛的过程中,如果(条件1 )本次剔除的最左边的字符刚好是目标字符串中的字符,我们就再判断下是不是(条件2)失去这个字符后不再满足覆盖要求,如果条件1与2都符合的话就要让validCount减1,而不管符不符合条件2,只要满足条件1我们都要让当前窗口字符对应的计数器减1。

最终返回目标子串即可。

某一时刻的窗口快照.png

代码实现如下:

public class Solution {

    public String minWindow(String s, String t) {
        // 用以记录需要的字符以及每个字符应该出现次数
        Map<Character, Integer> needs = new HashMap<>();
        for(int i = 0; i < t.length(); i++) {
            char c = t.charAt(i);
            needs.put(c, needs.getOrDefault(c, 0) + 1);
        }
        // 用以记录当前窗口中符合needs的字符以及每个字符出现的次数
        Map<Character, Integer> windows = new HashMap<>();
        // 滑动窗口的左右窗口,左闭右开[left,right)
        int left = 0, right = 0;
        // 用来记录结果:子串的开始索引以及长度
        int start = 0, len = Integer.MAX_VALUE;
        // 记录当前窗口中字符出现次数满足needs要求的个数,只有当全部字符出现个数都满足了,左窗口才尝试向右收缩
        int validCount = 0;
        while (right < s.length()) {
            // 往右滑动
            char c = s.charAt(right++);
            // 找到一个需要的字符
            if (needs.containsKey(c)) {
                // 当前窗口统计该字符的hash桶计数器+1
                windows.put(c, windows.getOrDefault(c, 0) + 1);
                // 出现的次数刚好达到要求
                if (windows.get(c).equals(needs.get(c))) {
                    // 表示当前窗口中,当前字符的出现次数已达到要求
                    validCount++;
                }
            }

            // 所有字符的出现字数都满足了,那么准备左边窗口向前收缩(尝试圈一个更小的子串)
            while (validCount == needs.size()) {
                // 每次达到字符数要求,就试图更新一下字串开始索引与长度
                if (right - left < len) {
                    start = left;
                    len = right - left;
                }
                // 左边窗口向前收缩
                char l = s.charAt(left++);
                // 如果收缩前最左边的字符为需要的字符,那么更新当前窗口完成的字符个数,并更新窗口中有效字符个数
                if (needs.containsKey(l)) {
                    // 右移去掉该字符后,出现次数达不到要求,那么符合needs要求的个数要减1
                    if (windows.get(l).equals(needs.get(l))) {
                        validCount--;
                    }
                    windows.put(l, windows.get(l) - 1);
                }
            }
        }
        return len == Integer.MAX_VALUE ? "" : s.substring(start, start + len);
    }

}
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 203,547评论 6 477
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,399评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,428评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,599评论 1 274
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,612评论 5 365
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,577评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,941评论 3 395
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,603评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,852评论 1 297
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,605评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,693评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,375评论 4 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,955评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,936评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,172评论 1 259
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 43,970评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,414评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容