力扣经典150题第三十三题：最小覆盖子串

解题思路与实现 - 最小覆盖子串

问题描述

给定一个字符串 s 和一个字符串 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 ""。

示例

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’。
输入：s = “a”, t = “a”
输出：“a”
解释：整个字符串 s 是最小覆盖子串。
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。

解题思路

使用滑动窗口（双指针）和哈希表的方法解决该问题：

使用哈希表 targetCount 记录字符串 t 中每个字符的出现次数。
使用两个指针 left 和 right 维护滑动窗口，初始时两者都指向字符串开头。
遍历字符串 s，右指针 right 向右移动，将字符加入窗口，并更新窗口内字符的计数。
当窗口包含了 t 中所有字符且满足条件时，移动左指针 left 缩小窗口，尝试找到最小的覆盖子串。
更新最小覆盖子串的起始位置和长度。

算法实现

public String minWindow(String s, String t) {if (s == null || s.isEmpty() || t == null || t.isEmpty() || s.length() < t.length()) {return "";}// 统计 t 中每个字符的出现次数Map<Character, Integer> targetCount = new HashMap<>();for (char c : t.toCharArray()) {targetCount.put(c, targetCount.getOrDefault(c, 0) + 1);}int left = 0, right = 0;int minLen = Integer.MAX_VALUE;int start = 0;int requiredChars = targetCount.size(); // 需要覆盖的字符种类数int formed = 0; // 已经覆盖的字符种类数Map<Character, Integer> windowCount = new HashMap<>();while (right < s.length()) {char currentChar = s.charAt(right);windowCount.put(currentChar, windowCount.getOrDefault(currentChar, 0) + 1);if (targetCount.containsKey(currentChar) && windowCount.get(currentChar).intValue() == targetCount.get(currentChar).intValue()) {formed++;}// 尝试缩小窗口while (left <= right && formed == requiredChars) {int currentLen = right - left + 1;if (currentLen < minLen) {minLen = currentLen;start = left;}char leftChar = s.charAt(left);windowCount.put(leftChar, windowCount.get(leftChar) - 1);if (targetCount.containsKey(leftChar) && windowCount.get(leftChar).intValue() < targetCount.get(leftChar).intValue()) {formed--;}left++;}right++;}return minLen == Integer.MAX_VALUE ? "" : s.substring(start, start + minLen);
}