力扣刷题日记

力扣刷题日记17---剑指 Offer II 017. 含有所有字符的最短字符串

给定两个字符串 s 和 t 。返回 s 中包含 t 的所有字符的最短子字符串。如果 s 中不存在符合条件的子字符串,则返回空字符串 “” 。
如果 s 中存在多个符合条件的子字符串,返回任意一个。
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。

示例 1:
输入:s = “ADOBECODEBANC”, t = “ABC”
输出:“BANC”
解释:最短子字符串 “BANC” 包含了字符串 t 的所有字符 ‘A’、‘B’、‘C’

示例 2:
输入:s = “a”, t = “a”
输出:“a”

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:
1 <= s.length, t.length <= 105
s 和 t 由英文字母组成

进阶:你能设计一个在 o(n) 时间内解决此问题的算法吗?

思路1:滑动窗口 + 哈希表

思路如下:首先遍历字符串 t,用哈希表 umt 存储字符及其出现的次数。然后遍历字符串 s,用哈希表 ums 存储字符串 t 中字符及其出现次数,并统计 子串中有效字符 的长度(这里的有效字符指:在字符串 t 中出现过,且 s 子串中该字符出现的次数少于在字符串 t 中出现的次数的字符)。当 ums 中某个字符出现的次数大于 umt 中出现的次数,说明该字符多出现了,是无效的,这时候需要把该字符剔除子串;另一种可能是该字符在 t 中没有出现,也是无效的。这种情况下,需要右移左边界,缩短子串长度。当子串中有效字符数目等于 t 的长度时,说明该子串包含了 t 中所有字符,更新此时的子串。

代码如下:

class Solution {
public:
    string minWindow(string s, string t) {
        int size1 = s.size(), size2 = t.size();
        if(size1 < size2)
            return "";
        string ret = "";
        unordered_map<char, int> ums, umt;
        for(int i = 0; i < size2; ++i)
            umt[t[i]]++;
        int left = 0, right = 0, num = 0;
        for( ; right < size1; ++right){
            ums[s[right]]++;
            if(ums[s[right]] <= umt[s[right]])
                num++;
            while(ums[s[left]] > umt[s[left]])
                ums[s[left++]]--;
            if(num == size2){
                if(ret.empty() || right - left + 1 < ret.size())
                    ret = s.substr(left, right - left + 1);
            }
        }
        return ret;
    }
};

时间复杂度:O(n);空间复杂度:O(1),大小写字符共52。
在这里插入图片描述

思路2:14题思路

可以参考第14题中的优化方法,只用一个数组存储字符出现的次数,字符串 t 中字符出现次数为负数,而字符串 s 中字符出现次数为正数。当数组中所有元素出现次数都大于等于 0 时,说明该子串中包含 字符串 t 中所有字符。

代码如下:

class Solution {
public:
    string minWindow(string s, string t) {
        int size1 = s.size(), size2 = t.size();
        if(size1 < size2)
            return "";
        string ret = "";
        vector<int> v(58, 0);
        int left = 0, len = INT_MAX;
        for(int i = 0; i < size2; ++i){
            --v[t[i] - 'A']; // A是所有字母中 ASCII 值最小的
            ++v[s[i] - 'A'];
        }
        if(IsPositive(v))
            return s.substr(0, size2);
        for(int i = size2; i < size1; ++i){
            ++v[s[i] - 'A'];
            while(IsPositive(v)){
                if(i - left + 1 < len){
                    len = i - left + 1;
                    ret = s.substr(left, len);
                }
                --v[s[left++] - 'A'];
            }
        }
        return ret;
    }

    bool IsPositive(vector<int>& v){
        for(int& n : v){
            if(n < 0)
                return false;
        }
        return true;
    }
};

时间复杂度:O(n * 58);空间复杂度:O(1)。
在这里插入图片描述
14题的思路中,每次循环都要调用 IsPositive 来判断子串是否满足题目要求,会占用较多时间和空间。可以进一步优化,即用 思路1 中有效字符的思想,如果有效字符数量等于 t 的长度,就更新子串的结果。

代码如下:

class Solution {
public:
    string minWindow(string s, string t) {
        int size1 = s.size(), size2 = t.size();
        if(size1 < size2)
            return "";
        string ret = "";
        vector<int> v(58, 0);
        for(int i = 0; i < size2; ++i)
            v[t[i] - 'A']--;
        int left = 0, right = 0, num = 0;
        for( ; right < size1; ++right){
            if(v[s[right] - 'A'] < 0) //说明是有效字符
                num++;
            v[s[right] - 'A']++; //有效字符出现次数加 1
            if(num == size2){ //有效字符数量满足题目要求
                while(v[s[left] - 'A'] > 0) //剔除左边多余的字符,左边界右移
                    v[s[left++] - 'A']--;
                if(ret.empty() || right - left + 1 < ret.size())
                    ret = s.substr(left, right - left + 1);
            }
        }
        return ret;
    }
};

时间复杂度:O(n);空间复杂度:O(1),大小写字符共52。
在这里插入图片描述

好的,关于力扣C++常用操作,我可以给你一些常见的操作技巧: 1. 使用 STL 容器算法库:STL(Standard Template Library)是 C++ 标准库中的一个重要组成部分,包含了许多常用的容器算法。在力扣中,使用 STL 可以大大提高代码的效率可读性。例如,vector 可以用来存储动态数组,sort 可以用来排序等等。 2. 使用 auto 关键字:auto 关键字可以自动推导变量类型,可以减少代码量提高可读性。例如,auto x = 1; 可以自动推导出 x 的类型为 int。 3. 使用 lambda 表达式:lambda 表达式是 C++11 中引入的一种匿名函数,可以方便地定义一些简单的函数对象。在力扣中,使用 lambda 表达式可以简化代码,例如在 sort 函数中自定义比较函数。 4. 使用位运算:位运算是一种高效的运算方式,在力扣中经常会用到。例如,左移运算符 << 可以用来计算 2 的幂次方,右移运算符 >> 可以用来除以 2 等等。 5. 使用递归:递归是一种常见的算法思想,在力扣中也经常会用到。例如,二叉树的遍历、链表的反转等等。 6. 使用 STL 中的 priority_queue:priority_queue 是 STL 中的一个容器,可以用来实现堆。在力扣中,使用 priority_queue 可以方便地实现一些需要维护大值或小值的算法。 7. 使用 STL 中的 unordered_map:unordered_map 是 STL 中的一个容器,可以用来实现哈希表。在力扣中,使用 unordered_map 可以方便地实现一些需要快速查找插入的算法。 8. 使用 STL 中的 string:string 是 STL 中的一个容器,可以用来存储字符串。在力扣中,使用 string 可以方便地处理字符串相关的问。 9. 注意边界条件:在力扣中,边界条件往往是解决问的关键。需要仔细分析目,考虑各种边界情况,避免出现错误。 10. 注意间复杂度:在力扣中,间复杂度往往是评判代码优劣的重要指标。需要仔细分析算法间复杂度,并尽可能优化代码。
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