【LeetCode】Substring with Concatenation of All Words

Substring with Concatenation of All Words 

You are given a string, S, and a list of words, L, that are all of the same length. Find all starting indices of substring(s) in S that is a concatenation of each word in L exactly once and without any intervening characters.

For example, given:
S: "barfoothefoobarman"
L: ["foo", "bar"]

You should return the indices: [0,9].
(order does not matter).

【解题思路】
我看了好几天都没明白题目到底是什么意思，英文描述和汉语描述起来还是有很大差异。
事实上求解的是S中包含L中所有单词的index，换句话说，假设L中单词长度为wordLen，总长为wordLen*len，从index到距离为总长的这一段包含L中所有的单词。
例如题目中的0到5，9到14包含L中的所有单词。
有两种思路解决这个问题。
1、暴力搜索(Java AC的代码是1044ms)
针对S中每个字符开始搜索一次长度为wordLen*len的字符串，是否包含L中的所有单词。
这个很好统计，Map就可以直接搞定。思路很好想，同时也很费时。

Java AC

public class Solution {
    public ArrayList<Integer> findSubstring(String S, String[] L) {
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
		int len = L.length;
		if (len == 0) {
			return list;
		}
		int wordLen = L[0].length();
		Map<String, Integer> wordsMap = new HashMap<String, Integer>();
		for (int i = 0; i < len; i++) {
			int num = 1;
			if (wordsMap.get(L[i]) != null) {
				num += wordsMap.get(L[i]);
			}
			wordsMap.put(L[i], num);
		}
		int slen = S.length();
		int max = slen - len * wordLen + 1;
		for (int i = 0; i < max; i++) {
			Map<String, Integer> numMap = new HashMap<String, Integer>();
			int j = 0;
			for (; j < len; j++) {
				int start = i + j * wordLen;
				int end = start + wordLen;
				String tempStr = S.substring(start, end);
				if (!wordsMap.containsKey(tempStr)) {
					break;
				}
				int num = 1;
				if (numMap.get(tempStr) != null) {
					num += numMap.get(tempStr);
				}
				if (num > wordsMap.get(tempStr)) {
					break;
				}
				numMap.put(tempStr, num);
			}
			if (j == len) {
				list.add(i);
			}
		}
		return list;
    }
}

2、最小滑动窗口(Java AC的代码是448ms)

因为L中所有单词的长度是一样的，这样根据wordLen，可以将S分为wordLen组，实际意思是这样的。
以题目中barfoothefoobarman举例，L中单词长度为3，可以分为
bar|foo|the|foo|bar|man
ba|rfo|oth|efo|oba|rma|n
b|arf|oot|hef|oob|arm|an
这样，针对每个分组，可以利用最小滑动窗口的思想，快速的判断是否包含需要的字符串。
直观上来看，1和2好像都是需要从每个字符开始搜索，实际上，2利用两个指针去在S中寻找满足条件的字符串，并且是每次+wordLen，而且不会重复的去统计，节省了很多时间。

Java AC

public class Solution {
    public ArrayList<Integer> findSubstring(String S, String[] L) {
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
		int len = L.length;
		if (len == 0) {
			return list;
		}
		int wordLen = L[0].length();
		Map<String, Integer> wordsMap = new HashMap<String, Integer>();
		for (int i = 0; i < len; i++) {
			int num = 1;
			if (wordsMap.get(L[i]) != null) {
				num += wordsMap.get(L[i]);
			}
			wordsMap.put(L[i], num);
		}
		int slen = S.length();
		int max = slen - wordLen + 1;
		for (int i = 0; i < wordLen; i++) {
			Map<String, Integer> numMap = new HashMap<String, Integer>();
			int count = 0;
			int start = i;
			for (int end = start; end < max; end += wordLen) {
				String tempStr = S.substring(end, end + wordLen);
				if (!wordsMap.containsKey(tempStr)) {
					numMap.clear();
					count = 0;
					start = end + wordLen;
					continue;
				}
				int num = 1;
				if (numMap.containsKey(tempStr)) {
					num += numMap.get(tempStr);
				}
				numMap.put(tempStr, num);
				if (num <= wordsMap.get(tempStr)) {
					count++;
				} else {
					while (numMap.get(tempStr) > wordsMap.get(tempStr)) {
						tempStr = S.substring(start, start + wordLen);
						numMap.put(tempStr, numMap.get(tempStr) - 1);
						if (numMap.get(tempStr) < wordsMap.get(tempStr)) {
							count--;
						}
						start += wordLen;
					}
				}
				if (count == len) {
					list.add(start);
					tempStr = S.substring(start, start + wordLen);
					numMap.put(tempStr, numMap.get(tempStr) - 1);
					count--;
					start += wordLen;
				} 
			}
		}
		return list;
    }
}