最小覆盖子串

给你一个字符串 s 、一个字符串 t 。返回 s 中涵盖 t 所有字符的最小子串。如果 s 中不存在涵盖 t 所有字符的子串，则返回空字符串 "" 。

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。
  • 如果 s 中存在这样的子串，我们保证它是唯一的答案。

示例 1：

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输入：s = "ADOBECODEBANC", t = "ABC"
输出："BANC"
解释：最小覆盖子串 "BANC" 包含来自字符串 t 的 'A'、'B' 和 'C'。

示例 2：

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输入：s = "a", t = "a"
输出："a"
解释：整个字符串 s 是最小覆盖子串。

示例 3:

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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：

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

进阶：你能设计一个在 o(m+n) 时间内解决此问题的算法吗？

跟上一个题类似。很容易想到用哈希表和滑动窗口。

  • 建立哈希表ht记录t中字母的出现频次。
  • 在s上维护一个滑动窗口，并建立哈希表hs记录窗口中字母的出现频次。
  • 窗口内每个单词的频次都大于等于t中频次时，记录下当前窗口起点和长度，并尝试移动窗口左边界直到不满足条件。
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class Solution {
public:
    string minWindow(string s, string t) {
        unordered_map<char,int> hs,ht;
        for(auto i:t) ht[i]++;
        int cnt=ht.size(); //记录有几种字母
        int start=0,len=INT_MAX;
        int k=0;
        for(int left=0,right=0;right<s.size();right++){
            int r=s[right];
            hs[r]++;
            if(hs[r]==ht[r]) k++; //如果窗口内的该字母符合要求，k++
            while(k==cnt){
                if(right-left+1<len){
                    start=left;
                    len=right-left+1;
                }
                int l=s[left]; //左指针移动
                hs[l]--;
                left++;
                if(hs[l]<ht[l]) k--;
            }
        }
        return len==INT_MAX?"":s.substr(start,len);
    }
};

这个解法用了两个哈希表，时间和空间都比较高，可以优化成一个哈希表。

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class Solution {
public:
    string minWindow(string s, string t) {
        unordered_map<char,int> ht;
        for(auto i:t) ht[i]++;
        int cnt=t.size(); //cnt记录字母总数
        int start=0,len=INT_MAX;
        for(int left=0,right=0;right<s.size();right++){
            int r=s[right];
            if(ht[r]>0) cnt--;
            ht[r]--;
            while(cnt==0){
                if(right-left+1<len){
                    start=left;
                    len=right-left+1;
                }
                int l=s[left];
                ht[l]++;
                if(ht[l]>0) cnt++;
                left++;
            }
        }
        return len==INT_MAX?"":s.substr(start,len);
    }
};

时间和空间都提高了不少。但还是不够快。因为字母都是大小写字母可以把哈希表优化成数组。

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class Solution {
public:
    string minWindow(string s, string t) {
        vector<int> ht(58,0);
        for(auto i:t) ht[i-'A']++;
        int cnt=t.size();
        int start=0,len=INT_MAX;
        for(int left=0,right=0;right<s.size();right++){
            int r=s[right];
            if(ht[r-'A']>0) cnt--;
            ht[r-'A']--;
            while(cnt==0){
                if(right-left+1<len){
                    start=left;
                    len=right-left+1;
                }
                int l=s[left];
                ht[l-'A']++;
                if(ht[l-'A']>0) cnt++;
                left++;
            }
        }
        return len==INT_MAX?"":s.substr(start,len);
    }
};