Leetcode 076 最小覆盖子串 Python C++ 史上最详细题解系列

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题目：

给定一个字符串 S 和一个字符串 T，请在 S 中找出包含 T 所有字母的最小子串。

示例：

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

说明：

• 如果 S 中不存这样的子串，则返回空字符串 ""。
• 如果 S 中存在这样的子串，我们保证它是唯一的答案。

 

算法思路：总的来说，我们希望圈定一个最小的窗口，这个窗口里包含所有t中的字符，并且这个窗口的长度要最短。

所以，我们需要边界指针left,right来去圈定我们窗口的范围。

1.先遍历t中字符串，找到各字符出现个次数，储存在hash中。

2.再遍历s中字符串，每遇到一个t中的字符，则把对应hash value - 1，如果这个字符对应的值大于等于0，则count++。这一段我们的目的是划定一个s中的区间，这个区间包含所有t中字符。count 表示t中有几个字符在s中（当前窗口区间），不包括s中多的重复的字符。

 

3.当count 第一次等于 t.size()时，说明我们第一次圈定了一个区间，满足所有t中字符在这个区间中都可以找到，但不能保证最短。于是我们更新最短长度，以及最短字符串。接下来我们要右移我们的窗口了，如果我们这个窗口的第一项（也就是要挪动，要移除的那一项）是组成t所需要的，那我们如果要移除掉它，则hash值要加一，因为我们当前窗口接下来不会包含那个字符了，同时count也要根据情况减少，因为count表示s窗口中能找到t的几个字符，现在窗口右移，不包含那个必须组件了，于是要-1。

 

C++

class Solution {
public:
    string minWindow(string S, string T) {
        if (T.size() > S.size()) return "";
        string res = "";
        int left = 0, count = 0, minLen = S.size() + 1;
        unordered_map m;
        
        //统计t中出现的字符数
        for (int i = 0; i < T.size(); ++i) {
            if (m.find(T[i]) != m.end()) ++m[T[i]];
            else m[T[i]] = 1;
        }
        
        //
        for (int right = 0; right < S.size(); ++right) {
            if (m.find(S[right]) != m.end()) {//每遇到一个t中的字符，则减1
                --m[S[right]];
                if (m[S[right]] >= 0) ++count;//如果那个字符的数量还大于等于0，则说明那个字符原来至少有一个，则count+1
                while (count == T.size()) {//当数目相同时，也就是窗口中能找到t中所有元素了
                    if (right - left + 1 < minLen) {//如果子窗口边界小于最小长度
                        minLen = right - left + 1;//更新最小长度
                        res = S.substr(left, minLen);//取最小长度对应的字符串
                    }
                    if (m.find(S[left]) != m.end()) {//如果m中存在窗口的左边界元素,说明我们移除掉的是一个必须的组成字符
                        ++m[S[left]];//则把对应的数量+1
                        if (m[S[left]] > 0) --count;//如果它的数量大于0，我们的count需要-1。
                    }
                    ++left;//子窗口左移
                }
            }
        }
        return res;
    }
};

 

为了方便大家，接下来自己实现Python代码：

class Solution:
    def minWindow(self, s, t):
        res = ""
        if len(s) < len(t):
            return res
        
        left = 0
        right = 0
        min_len = len(s) + 1
        m = {}
        count = 0
        for i in t:
            m[i] = m.get(i,0) + 1#统计t中字符数目
        while right < len(s):
            if s[right] in m:
                m[s[right]] -= 1
                if m[s[right]] >= 0:
                    count += 1
                while (count == len(t)):
                    if (right - left + 1 < min_len):
                        min_len = right-left+1
                        res = s[left:right+1]
                    if s[left] in m:
                        m[s[left]] += 1
                        if m[s[left]] > 0:
                            count -= 1
                    left += 1
            right += 1
            
        return res

 

总结：

这道题要求一个最短字符串，一般可以使用滑动窗口法，主要是怎么统计t中有几个元素在s的窗口中。

代码中的哈希表和count很好的实现了这个任务（以后也可以类似处理），同时这道题还要注意左窗口右移的一些边界情况。

是很好的一道查找子串的题。