最小覆盖子串：JS算法解读与实现

2023-09-09 02:14:28

最小覆盖子串概述

最小覆盖子串是字符串s中包含字符串t所有字符的最小子串，若不存在，则返回空字符串。它在字符串匹配、子串查找和自然语言处理等领域有着广泛的应用。

2. 算法原理

最小覆盖子串的算法原理是基于贪心算法。算法流程如下：

初始化一个滑动窗口，窗口大小为t的长度。
从字符串s的第一个字符开始，将字符添加到滑动窗口中，直到窗口中包含t的所有字符。
移动滑动窗口，将窗口右边界向右移动一位，同时将窗口左边界向右移动一位，直到窗口中不再包含t的所有字符。
重复步骤2和步骤3，直到窗口右边界到达字符串s的最后一个字符。
记录下窗口大小最小的子串，即为最小覆盖子串。

3. JS实现

/**
 * 寻找字符串s中包含字符串t所有字符的最小子串
 * @param {string} s
 * @param {string} t
 * @returns {string}
 */
const minWindow = (s, t) => {
  if (s.length < t.length) {
    return "";
  }

  const tMap = {};
  for (let i = 0; i < t.length; i++) {
    const char = t[i];
    tMap[char] = (tMap[char] || 0) + 1;
  }

  let minLen = Infinity;
  let minStart = 0;
  let windowStart = 0;
  let windowEnd = 0;
  let matched = 0;

  while (windowEnd < s.length) {
    const char = s[windowEnd];
    if (char in tMap) {
      tMap[char]--;
      if (tMap[char] >= 0) {
        matched++;
      }
    }

    while (matched === t.length) {
      if (windowEnd - windowStart + 1 < minLen) {
        minLen = windowEnd - windowStart + 1;
        minStart = windowStart;
      }

      const leftChar = s[windowStart];
      if (leftChar in tMap) {
        tMap[leftChar]++;
        if (tMap[leftChar] > 0) {
          matched--;
        }
      }

      windowStart++;
    }

    windowEnd++;
  }

  return minLen === Infinity ? "" : s.substring(minStart, minStart + minLen);
};