算法百题解 - LeetCode - #76 最小覆盖子串（Top 100）

2023-11-10 01:56:19

攻克 LeetCode 难题：寻找字符串中的最小覆盖子串

简介

在编程领域，LeetCode 是一个备受推崇的在线评测平台，它提供各种编码挑战和算法问题，帮助开发者磨练他们的技能。其中，#76 最小覆盖子串（Top 100）是一个经典问题，考验了算法和数据结构方面的功力。本文将深入探讨这一问题的求解方法，从算法原理到代码实现，手把手带你征服这一难题。

理解问题：最小覆盖子串

问题

给定两个字符串 S 和 T，目标是找到 S 中包含 T 中所有字符的最小子串。

示例：

输入： S = "ADOBECODEBANC"，T = "ABC"
输出： "BANC"

算法剖析：滑动窗口

解决这个问题的有效方法是采用滑动窗口 算法。它的核心思想是使用一个窗口，在字符串 S 中滑动，每次检查窗口内是否包含 T 中的所有字符。

算法步骤：

初始化一个窗口，长度与 T 相同。
将窗口放置在 S 的最左边。
检查窗口内是否包含 T 中的所有字符。
如果包含，则更新最小覆盖子串。
将窗口向右移动一个字符。
重复步骤 3-5，直到窗口到达 S 的最右边。

代码实现：Python 解法

def min_window(s, t):
    # 创建一个哈希表来存储字符串 T 中的字符及其出现次数
    t_dict = {}
    for char in t:
        if char not in t_dict:
            t_dict[char] = 0
        t_dict[char] += 1

    # 创建一个窗口来存储字符串 S 中的字符及其出现次数
    window = {}
    for char in s:
        if char not in window:
            window[char] = 0
        window[char] += 1

    # 初始化最小覆盖子串
    min_window_start = 0
    min_window_end = len(s)

    # 遍历字符串 S，使用滑动窗口算法查找最小覆盖子串
    for i in range(len(s)):
        # 检查窗口内的字符是否包含所有字符串 T 中的字符
        if all(window[char] >= t_dict[char] for char in t_dict):
            # 更新最小覆盖子串
            if min_window_end - min_window_start > i - window_start:
                min_window_start = window_start
                min_window_end = i

        # 将窗口向右移动一个字符
        window[s[window_start]] -= 1
        window_start += 1

    # 返回最小覆盖子串
    return s[min_window_start:min_window_end + 1]