找到字符串中所有字母异位词

最新推荐文章于 2025-12-18 21:45:56 发布

原创最新推荐文章于 2025-12-18 21:45:56 发布 · 681 阅读

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#数据结构 #leetcode #算法 #java #eclipse

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一：题目链接

题目要求的是，假如字符串 s = "a b c a" ；字符串 p = "a b c" ，那么 p 就有 abc ，acb，bac，bca，cab，cba 这六种 “字母异位词” 的情况，要是字符串 s 中的子串能找到符合其中的一个，就可以返回起始的下标。

二：题目思路

方法一：

我们可以通过暴力枚举的方式，先定义 left 和 right 指针在字符串 s 的起始位置，定义存储符合条件的下标数组。

首先，对于字符串 s ，left 先固定，right 往后走 p.length() - 1 步判断当前left 和 right 区间的字母与字符串 p 是否符合 “字母异位词” 的情况，这里可以使用哈希表来实现判断的问题，要是符合情况，那么存储当前的 left 下标，left 和 right 走一步，保持当前 left 和 right 的区间（包括 left 和 right）大小为字符串 p 的长度 ，重复上述的流程，直到 left 走到字符串 s 的 s.length() - p.length() 位置结束。返回得到的下标数组。

上述方法存在一些多余的操作，我们来优化一下。

方法二：

根据上述的暴力算法，我们知道，后续的 left 和 right 维护的区间大小就是固定的，判断符合条件是使用哈希表来判断当前 left 和 right 区间的子串和字符串 p 是否符合 “字母异位词” ，使用哈希表一般都会比较麻烦且通过用时比较长，那么有什么高效的方法？

我们注意到，题目给出的提示说字符串 s 和 p 只包含小写字母，那么，我们就可以通过定义整形数组，[ 字符 - 'a' ] 表示对应的字母来当作数组的下标，元素大小表示该字母出现的次数。所以，我们可以通过判断当前有效元素个数是否等于字符串 p 的长度，具体怎么理解，如图：

首先，定义 left 和 right指针在字符串 s 起始位置，left 先固定，right 往后走，right 在此过程中不断把遇到的字母使用 [ 字母 - 'a' ] 来当作arr1整形数组的下标，再 arr1[字母 - 'a' ] ++，再与已经完成计算字符串 p 字母个数的 arr2 数组来比较对应字母的个数，如果 arr1[字母 - 'a' ] <= arr2[字母 - 'a' ]，证明当前字母是个有效的元素，此刻 m++ ，当 right 走到第二个 a 的时候，重复上面 arr1 添加字母个数的过程，即 arr1[字母 - 'a' ] ++，如果 arr1[字母 - 'a' ] > arr2[字母 - 'a' ] ，那么证明此时 right 遇到的字母 a 不是个有效的元素，m 不进行任何操作。直到 right 走到字母 b 的位置：

继续上述判断有效元素的操作，得到的字母 b 确实是一个有效的元素，此刻 m++，到这里，m = 2，此刻，判断 m 与 len 的值，可以看到，m 与 len 不相等，说明这不符合“字母异位词” 的情况，现在，保留 m 的值，right 继续往后走：

此时，right 继续上述判断有效元素的操作，得到的字母 c 确实是一个有效的元素，此刻 m++，并且，left 和 right 的区间已经超过固定的大小了，此时，我们准备移动 left 了，移动 left 之前，先判断 left 位置的字母 arr1[字母 - 'a' ] <= arr2[字母 - 'a' ] 是否成立，如果不成立说明这是个无效的元素，所以 arr1[字母 - 'a' ]--，最后再 left++：

left 操作完后，并且此刻 m 是等于 len 的，说明此刻 left 和 right 区间的字母和字符串 p 符合“字母异位词”的情况。

之后，right 继续往后走，不断重复上面的过程，到达字符串 s 末尾的位置结束。上述过程确实有些抽象，请务必结合下面代码来理解。

三：代码实现

        //返回符合条件的下标
        List<Integer> ret = new ArrayList<Integer>();

        //将字符串转换成字符数组
        char[] ss = s.toCharArray();
        char[] pp = p.toCharArray();

        //记录字符串 p 每个元素的个数
        int[] arr2 = new int[26];

        //记录字符串 p 的长度
        int len = 0;

        for(int i = 0;i < pp.length;i++) {
            len++;
            arr2[pp[i] - 'a']++;
        }

        //记录字符串 s 每个元素的个数
        int[] arr1 = new int[26];

        //记录字符串 s 有效字符个数
        int m = 0;

        int left = 0;
        for(int right = 0;right < ss.length;right++) {

            //进窗口
            char come = ss[right];
            if(++arr1[come - 'a'] <= arr2[come - 'a']) {
                m++;
            }

            //判断出窗口条件
            if(right - left + 1 > len) {
                char out = ss[left];
                if(arr1[out - 'a']-- <= arr2[out - 'a']) {
                    m--;
                }
                left++;
            }

            //更新结果
            if(m == len) {
                ret.add(left);
            }
        }
        return ret;