算法逻辑和框架
该算法的大致逻辑如下:
int left = 0, right = 0;
while (right < s.size()) {
// 增大窗口
window.add(s[right]);
right++;
while (window needs shrink) {
// 缩小窗口
window.remove(s[left]);
left++;
}
}
代码框架:
/* 滑动窗口算法框架 */
void slidingWindow(string s, string t) {
unordered_map<char, int> need, window;
for (char c : t) need[c]++;
int left = 0, right = 0;
int valid = 0;
while (right < s.size()) {
// c 是将移入窗口的字符
char c = s[right];
// 右移窗口
right++;
// 进行窗口内数据的一系列更新
...
/*** debug 输出的位置 ***/
printf("window: [%d, %d)\n", left, right);
/********************/
// 判断左侧窗口是否要收缩
while (window needs shrink) {
// d 是将移出窗口的字符
char d = s[left];
// 左移窗口
left++;
// 进行窗口内数据的一系列更新
...
}
}
}
其中两处...
表示的更新窗口数据的地方,到时候你直接往里面填就行了。
而且,这两个...
处的操作分别是右移和左移窗口更新操作,等会你会发现它们操作是完全对称的。
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:如果 s 中存在这样的子串,我们保证它是唯一的答案。
滑动窗口算法的思路是这样:
1、我们在字符串S
中使用双指针中的左右指针技巧,初始化left = right = 0
,把索引左闭右开区间[left, right)
称为一个「窗口」。
2、我们先不断地增加right
指针扩大窗口[left, right)
,直到窗口中的字符串符合要求(包含了T
中的所有字符)。
3、此时,我们停止增加right
,转而不断增加left
指针缩小窗口[left, right)
,直到窗口中的字符串不再符合要求(不包含T
中的所有字符了)。同时,每次增加left
,我们都要更新一轮结果。
4、重复第 2 和第 3 步,直到right
到达字符串S
的尽头。
现在开始套模板,只需要思考以下四个问题:
1、当移动right
扩大窗口,即加入字符时,应该更新哪些数据?
2、什么条件下,窗口应该暂停扩大,开始移动left
缩小窗口?
3、当移动left
缩小窗口,即移出字符时,应该更新哪些数据?
4、我们要的结果应该在扩大窗口时还是缩小窗口时进行更新?
如果一个字符进入窗口,应该增加window
计数器;
如果一个字符将移出窗口的时候,应该减少window
计数器;
当valid
满足need
时应该收缩窗口;
应该在收缩窗口的时候更新最终结果。
下面是完整代码:
string minWindow(string s, string t) {
unordered_map<char, int> need, window;
for (char c : t) need[c]++;
int left = 0, right = 0;
int valid = 0;
// 记录最小覆盖子串的起始索引及长度
int start = 0, len = INT_MAX;
while (right < s.size()) {
// c 是将移入窗口的字符
char c = s[right];
// 右移窗口
right++;
// 进行窗口内数据的一系列更新
if (need.count(c)) {
window[c]++;
if (window[c] == need[c])
valid++;
}
// 判断左侧窗口是否要收缩
while (valid == need.size()) {
// 在这里更新最小覆盖子串
if (right - left < len) {
start = left;
len = right - left;
}
// d 是将移出窗口的字符
char d = s[left];
// 左移窗口
left++;
// 进行窗口内数据的一系列更新
if (need.count(d)) {
if (window[d] == need[d])
valid--;
window[d]--;
}
}
}
// 返回最小覆盖子串
return len == INT_MAX ? "" : s.substr(start, len);
}