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给你一个字符串和一个模式,找出包含模式的最小子串。

闲谈

在 LeetCode 中征服 “最小覆盖子串” 挑战:滑动窗口算法揭秘

什么是 “最小覆盖子串” 问题?

在计算机科学中,字符串匹配是一个基本问题。在 “最小覆盖子串” 问题中,我们的目标是找到一个较长的字符串中包含一个较短字符串的最小子串。这个较短的字符串称为模式字符串。

理解滑动窗口算法

滑动窗口算法是一种高效的字符串匹配技术,它使用一个窗口在较长的字符串中滑动,每次移动一个字符。该窗口就像一个放大镜,它检查窗口内的内容是否包含模式字符串。

LeetCode 76. 最小覆盖子串

在 LeetCode 上,题号为 76 的 “最小覆盖子串” 问题要求我们找到一个字符串 s 中包含另一个字符串 t 的最小覆盖子串。以下代码示例展示了如何使用滑动窗口算法解决此问题:

def min_window(s: str, t: str) -> str:
    left, right = 0, 0
    min_len = float('inf')
    min_left, min_right = 0, 0

    t_dict = {}
    for char in t:
        if char not in t_dict:
            t_dict[char] = 0
        t_dict[char] += 1

    window_dict = {}

    valid_count = 0

    while right < len(s):
        char = s[right]
        right += 1

        if char in window_dict:
            window_dict[char] += 1
        else:
            window_dict[char] = 1

        if char in t_dict and window_dict[char] <= t_dict[char]:
            valid_count += 1

        while valid_count == len(t_dict):
            if right - left < min_len:
                min_len = right - left
                min_left, min_right = left, right

            char = s[left]
            left += 1

            if char in window_dict:
                window_dict[char] -= 1
                if window_dict[char] < t_dict[char]:
                    valid_count -= 1

    if min_len == float('inf'):
        return ""
    else:
        return s[min_left:min_right]

其他解决方法

除了滑动窗口算法外,还有其他方法可以解决 “最小覆盖子串” 问题,例如双指针法和哈希表法。这些方法各有优缺点,取决于具体情况。

结论

滑动窗口算法是一种强大的技术,可以高效地解决 “最小覆盖子串” 等字符串匹配问题。使用此算法,我们可以快速找到包含模式字符串的最小覆盖子串。

常见问题解答

1. 滑动窗口算法的复杂度是多少?

滑动窗口算法的时间复杂度为 O(n),其中 n 是较长字符串的长度。这是因为窗口在字符串中移动一次,检查每个字符。

2. 什么时候使用滑动窗口算法?

滑动窗口算法适用于寻找字符串中连续子串的情况。例如,它可用于查找包含特定单词或模式的文本段落。

3. 滑动窗口算法的局限性是什么?

滑动窗口算法的一个局限性是它不能处理重复的字符。如果模式字符串中包含重复的字符,算法可能会返回错误的子串。

4. 如何优化滑动窗口算法?

可以使用各种优化来提高滑动窗口算法的性能,例如使用哈希表来跟踪窗口内字符的出现次数。

5. 滑动窗口算法还有什么用途?

滑动窗口算法除了用于 “最小覆盖子串” 问题之外,还可用于解决许多其他问题,例如查找最大子数组和或最长公共子串。