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前端必刷算法之最小覆盖子串:52. Minimum Window Substring

前端

引言

在前端开发中,算法技能至关重要,尤其是对于那些需要处理复杂数据结构和高效解决问题的人来说。作为前端面试中的必考题,52. Minimum Window Substring 考察了算法基础和对数据结构的熟练程度。

哈希表与滑动窗口算法

哈希表是一种数据结构,用于快速查找和检索数据。滑动窗口算法是一种遍历数据的技术,通过一个窗口在数据上滑动,逐个处理数据元素。在本文中,我们将结合这两种技术来解决最小覆盖子串问题。

算法步骤

  1. 初始化哈希表: 创建两个哈希表,分别记录目标字符串 t 和给定字符串 s 中每个字符的出现次数。
  2. 滑动窗口移动: 使用滑动窗口遍历 s 字符串,同时更新哈希表中字符的出现次数。
  3. 验证覆盖情况: 当窗口中的字符覆盖了 t 中的所有字符时,检查窗口大小是否是最小的。如果是,更新最小覆盖子串。
  4. 滑动窗口收缩: 如果窗口中的字符覆盖了 t 中的所有字符,则尝试缩小窗口,同时保持覆盖条件。
  5. 重复步骤 2-4: 继续滑动窗口并收缩,直到达到 s 字符串的末尾。

代码示例

function minWindow(s, t) {
  if (s.length < t.length) return "";

  const sHash = {}, tHash = {};
  for (const char of t) tHash[char] = (tHash[char] || 0) + 1;

  let minWindow = "", left = 0, right = 0, count = 0;
  while (right < s.length) {
    const char = s[right];
    sHash[char] = (sHash[char] || 0) + 1;
    if (sHash[char] <= tHash[char]) count++;
    right++;

    while (count === t.length) {
      const newWindow = s.substring(left, right);
      if (!minWindow || newWindow.length < minWindow.length) minWindow = newWindow;
      const leftChar = s[left];
      sHash[leftChar]--;
      if (sHash[leftChar] < tHash[leftChar]) count--;
      left++;
    }
  }

  return minWindow;
}

总结

通过使用哈希表和滑动窗口算法,我们可以高效地解决最小覆盖子串问题。这道算法题不仅考察了我们的算法基础,也考验了我们对数据结构的熟练程度。理解和掌握这些技术对于前端开发人员来说至关重要,因为它们是解决复杂数据处理问题和提升代码效率的基石。