字母异位词&赎金信&最小覆盖子串

字母异位词分组

给定一个字符串数组,将字母异位词组合在一起。字母异位词指字母相同,但排列不同的字符串。

示例:

输入: ["eat", "tea", "tan", "ate", "nat", "bat"]
输出:
[
["ate","eat","tea"],
["nat","tan"],
["bat"]
]

说明:

  • 所有输入均为小写字母。
  • 不考虑答案输出的顺序。

方法一:排序数组分类
维护一个映射,key为字符串中字符的最小字典序,value为排列不同的字符串

public List> groupAnagrams(String[] strs) {
    Map> map = new HashMap<>();
    for (String s : strs) {
        char[] chars = s.toCharArray();
        Arrays.sort(chars);
        if (!map.containsKey(String.valueOf(chars))) {
            map.put(String.valueOf(chars), new ArrayList<>());
        }
        map.get(String.valueOf(chars)).add(s);
    }
    return new ArrayList<>(map.values());
}

时间复杂度:O(NKlogK),其中 N 是 strs 的长度,而 K 是 strs 中字符串的最大长度

方法二:按计数分类
根据每个字符串中字母出现的次数构造字符串,作为key

public List> groupAnagrams(String[] strs) {
    Map> map = new HashMap<>();
    for (String s : strs) {
        int[] counts = new int[26];
        char[] chars = s.toCharArray();
        for (char c : chars) {
            counts[c - 'a']++;
        }
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        for (int count : counts) {
            sb.append("#").append(count).append("#");
        }
        String key = sb.toString();
        if (!map.containsKey(key)) {
            map.put(key, new ArrayList<>());
        }
        map.get(key).add(s);
    }
    return new ArrayList<>(map.values());
}

时间复杂度O(NK)

找到字符串中所有字母异位词

给定一个字符串 s和一个非空字符串 p,找到 s中所有是 p的字母异位词的子串,返回这些子串的起始索引。

字符串只包含小写英文字母,并且字符串 sp的长度都不超过 20100。

说明:

  • 字母异位词指字母相同,但排列不同的字符串。
  • 不考虑答案输出的顺序。

示例 1:

输入:s: "cbaebabacd" p: "abc"
输出:[0, 6]
解释:
起始索引等于 0 的子串是 "cba", 它是 "abc" 的字母异位词。
起始索引等于 6 的子串是 "bac", 它是 "abc" 的字母异位词。

示例 2:

输入:s: "abab" p: "ab"
输出:[0, 1, 2]
解释:
起始索引等于 0 的子串是 "ab", 它是 "ab" 的字母异位词。
起始索引等于 1 的子串是 "ba", 它是 "ab" 的字母异位词。
起始索引等于 2 的子串是 "ab", 它是 "ab" 的字母异位词

方法一:暴力(超时)
依次判断s中所有长度和p的长度相同的子串和p是否是异位词

public List findAnagrams(String s, String p) {
    List ans = new ArrayList<>();
    int len = p.length();
    char[] pChars = p.toCharArray();
    Arrays.sort(pChars);
    for (int i = 0; i <= s.length() - len; i++) {
        char[] temp = new char[len];
        for (int j = 0; j < len; j++) {
            temp[j] = s.charAt(i + j);
        }
        Arrays.sort(temp);
        if (Arrays.toString(temp).equals(Arrays.toString(pChars))) {
            ans.add(i);
        }
    }
    return ans;
}

用计数法可以通过

public List findAnagrams(String s, String p) {
    List res = new ArrayList<>();
    int[] pCount = new int[26];
    for (int i = 0; i < p.length(); i++) {
        pCount[p.charAt(i) - 'a']++;
    }
    for (int i = 0; i <= s.length() - p.length(); i++) {
        String subStr = s.substring(i, i + p.length());
        int[] subCount = new int[26];
        for (int j = 0; j < subStr.length(); j++) {
            subCount[subStr.charAt(j) - 'a']++;
        }
        boolean isEqual = true;
        for (int j = 0; j < 26; j++) {
            if (pCount[j] != subCount[j]) {
                isEqual = false;
                break;
            }
        }
        if (isEqual) {
            res.add(i);
        }
    }
    return res;
}

方法二:滑动窗口
先用一个map存在p中字母存在的次数,再用一个map存滑动窗口中字母存在的次数
滑动窗口指针i,j,每次j向右移动,更新j对应字母出现的次数,如果比p中map的大,i指针向右移动,直到不比map大,i在移动过程中也要更新次数,如果窗口大小和p的长度相等,说明找到了一个满足条件的值

public List findAnagrams(String s, String p) {
    List ans = new ArrayList<>();
    int[] map = new int[26];
    for (int i = 0; i < p.length(); i++) {
        map[p.charAt(i) - 'a']++;
    }
    int i = 0, j = 0;
    int[] sMap = new int[26];
    while (j < s.length()) {
        int cur = s.charAt(j) - 'a';
        sMap[cur]++;
        j++;
        while (sMap[cur] > map[cur]) {
            sMap[s.charAt(i) - 'a']--;
            i++;
        }
        if (j - i == p.length()) {
            ans.add(i);
        } 
    }
    return ans;
}

有效的字母异位词

给定两个字符串 st ,编写一个函数来判断 t 是否是 s 的字母异位词。

注意:st中每个字符出现的次数都相同,则称 st互为字母异位词。

示例 1:

输入: s = "anagram", t = "nagaram"
输出: true

示例 2:

输入: s = "rat", t = "car"
输出: false

public boolean isAnagram(String s, String t) {
    if (s.length() != t.length()) {
        return false;
    }
    int[] smap = new int[26];
    int[] tmap = new int[26];
    for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
        smap[s.charAt(i) - 'a']++;
    }
    for (int i = 0; i < t.length(); i++) {
        char c = t.charAt(i);
        if (smap[c - 'a'] <= tmap[c - 'a']) {
            return false;
        }
        tmap[c - 'a']++;
    }
    return true;
}

只统计一个字符串:

public boolean isAnagram(String s, String t) {
    if (s.length() != t.length()) {
        return false;
    }
    int[] smap = new int[26];
    for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
        smap[s.charAt(i) - 'a']++;
    }
    for (int i = 0; i < t.length(); i++) {
        char c = t.charAt(i);
        if (smap[c - 'a'] == 0) {
            return false;
        }
        smap[c - 'a']--;
    }
    return true;
}

赎金信

给你两个字符串:ransomNotemagazine ,判断 ransomNote 能不能由 magazine 里面的字符构成。

如果可以,返回 true ;否则返回 false

magazine 中的每个字符只能在 ransomNote 中使用一次。

示例 1:

输入:ransomNote = "a", magazine = "b"
输出:false

示例 2:

输入:ransomNote = "aa", magazine = "ab"
输出:false

示例 3:

输入:ransomNote = "aa", magazine = "aab"
输出:true

public boolean canConstruct(String ransomNote, String magazine) {
    int[] map = new int[26];
    for (int i = 0; i < ransomNote.length(); i++) {
        map[ransomNote.charAt(i) - 'a']++;
    }
    int distance = ransomNote.length();
    for (int i = 0; i < magazine.length(); i++) {
        char c = magazine.charAt(i);
        if (map[c - 'a'] > 0) {
            map[c - 'a']--;
            distance--;
        }
        if (distance == 0) {
            return true;
        }
    }
    return false;
}

最小覆盖子串

给你一个字符串 S、一个字符串 T,请在字符串 S 里面找出:包含 T 所有字符的最小子串。

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。

方法一:暴力(超时)
枚举s所有的子串,统计字符的频数看是否符合条件

public String minWindow(String s, String t) {
    String ans = "";
    int minLen = s.length();
    int[] tMap = new int[128];
    for (int i = 0; i < t.length(); i++) {
        tMap[t.charAt(i)]++;
    }
    for (int start = 0; start <= s.length() - t.length(); start++) {
        for (int end = start + t.length() - 1; end < s.length(); end++) {
            if (end - start + 1 > minLen) {//优化,区间比找到的长度更长就不用考虑了
                break;
            }
            int[] sMap = new int[128];
            for (int i = start; i <= end; i++) {
                sMap[s.charAt(i)]++;
            }
            boolean flag = true;
            for (int i = 0; i < t.length(); i++) {
                char c = t.charAt(i);
                if (sMap[c] < tMap[c]) {
                    flag = false;
                    break;
                }
            }
            if (flag) {
                ans = s.substring(start, end + 1);
                minLen = end - start + 1;
                break;//小优化,不用往右边找了
            }
        }
    }
    return ans;
}

时间复杂度O(s3+t)

小优化:直接在循环中统计频数

public String minWindow(String s, String t) {
    String ans = "";
    int minLen = s.length();
    int[] tMap = new int[128];
    for (int i = 0; i < t.length(); i++) {
        tMap[t.charAt(i)]++;
    }
    for (int start = 0; start <= s.length() - t.length(); start++) {
        int[] sMap = new int[128];
        int end = start + t.length() - 1;
        for (int i = start; i < end; i++) {
            sMap[s.charAt(i)]++;
        }
        for (end = start + t.length() - 1; end < s.length(); end++) {
            if (end - start + 1 > minLen) {//优化,区间比找到的长度更长就不用考虑了
                break;
            }
            sMap[s.charAt(end)]++;              
            boolean flag = true;
            for (int i = 0; i < t.length(); i++) {
                char c = t.charAt(i);
                if (sMap[c] < tMap[c]) {
                    flag = false;
                    break;
                }
            }
            if (flag) {
                ans = s.substring(start, end + 1);
                minLen = end - start + 1;
                break;//小优化,不用往右边找了
            }
        }
    }
    return ans;
}

方法二:滑动窗口
滑动窗口中的都是满足条件的,移动左边界找到最小的子串

public String minWindow(String s, String t) {
    String ans = "";
    int minLen = s.length();
    int[] tMap = new int[128];
    int[] sMap = new int[128];
    for (int i = 0; i < t.length(); i++) {
        tMap[t.charAt(i)]++;
    }
    int left = 0;
    int right = 0;
    int distance = 0;//滑动窗口中包含t中字符的个数,不重复计算
    while (right < s.length()) {
        char rightChar = s.charAt(right);
        if (tMap[rightChar] == 0) {//这个判断其实可以删掉
            right++;
            continue;
        }
        if (sMap[rightChar] < tMap[rightChar]) {
            distance++;
        }
        sMap[rightChar]++;
        right++;
        while (distance == t.length()) {//滑动窗口包含了t中所有字符,移动左边界
            if (right - left <= minLen) {
                minLen = right - left;
                ans = s.substring(left, right);
            }
            char leftChar = s.charAt(left);
            if (tMap[leftChar] == 0) {//这个判断其实可以删掉
                left++;
                continue;
            }
            if (sMap[leftChar] == tMap[leftChar]) {
                distance--;
            }
            sMap[leftChar]--;
            left++;
        }
    }
    return ans;
}

时间复杂度O(s+t):右边界s,最坏情况下左边界s-t

不用存s的频数

public String minWindow(String s, String t) {
    String ans = "";
    int minLen = s.length();
    int[] tMap = new int[128];
    for (int i = 0; i < t.length(); i++) {
        tMap[t.charAt(i)]++;
    }
    int left = 0;
    int right = 0;
    int distance = t.length();//滑动窗口中包含还差t中字符的个数
    while (right < s.length()) {
        char rightChar = s.charAt(right);
        if (tMap[rightChar] > 0) {
            distance--;
        }
        tMap[rightChar]--;
        right++;
        while (distance == 0) {//滑动窗口包含了t中所有字符,移动左边界
            if (right - left <= minLen) {
                minLen = right - left;
                ans = s.substring(left, right);
            }
            char leftChar = s.charAt(left);
            if (tMap[leftChar] == 0) {
                distance++;
            }
            tMap[leftChar]++;
            left++;
        }
    }
    return ans;
}

你可能感兴趣的:(字母异位词&赎金信&最小覆盖子串)