LeetCode 76. 最小覆盖子串 滑动窗口框架

双指针的特殊应用：滑动窗口

代码

题目链接：https://leetcode.cn/problems/minimum-window-substring/description/

不说废话，直接贴代码：

static string minWindow(string s, string t) {
    // need记录需要匹配的字符串t中每个字符及出现的次数
    // window记录s中维护的窗口中对应need字符出现的次数（记录其他字符没有用）
    unordered_map<char, int> need, window;
    for (char c: t) {
        need[c]++;
    }

    int left = 0, right = 0;
    // valid记录window中已经满足（个数）要求的字符个数，如果一个字符在window中出现的次数等于need，那么该值加1
    int valid = 0;
    // 记录最小覆盖字串的起始索引及长度
    int start = 0, len = INT32_MAX;
    while (right < s.size()) {
        // 把right位置的元素移入窗口，并扩大窗口
        char c = s[right];
        right++;

        // 如果当前新增的字符属于需要的字符，对window的记录进行更新
        if (need.count(c)) {
            window[c]++;
            // 如果更新后该字符的个数已经达到need要求，进行记录
            if (window[c] == need[c]) {
                valid++;
            }
        }

        // 如果当前window中所有字符的个数都满足了need要求，说明左窗口可以收缩，以寻找更短的符合长度
        while (valid == need.size()) {
            // 如果当前新的符合条件的window长度小于之前记录的长度，就更新记录
            if (right - left < len) {
                start = left;
                len = right - left;
            }

            char d = s[left];
            // 缩小窗口
            left++;

            if (need.count(d)) {
                if (window[d] == need[d]) {
                    valid--;
                }
                window[d]--;
            }
        }
    }
    return len == INT32_MAX ? "" : s.substr(start, len);
}

解题框架

关键点：

对于滑动窗口window

• 1.每次移入元素，都要考察
  （1）该元素是否是need中的
  （2）如果是，增加后它的个数是否满足了need的要求
  如果所有元素的个数都满足了need要求，说明可以收缩左边界，以寻求更短的符合长度。
• 2.每次移出元素，都要考察
  （1）该元素是否是need中的
  （2）如果是，减少后它的个数是否就不满足need要求了
  2.1 如果移出元素后，窗口所有元素的个数不满足need要求了，说明不需要收缩左边界了，需要继续向右扩张边界以寻找新的元素用来满足need要求。
  2.2 如果移出元素后，窗口所有元素的个数依然满足need要求，说明还可以继续收缩，一直收缩到不满足为止。

框架

  解题框架：
  while(right<s.size())
   1.移入右侧元素，扩大窗口
   2.对新移入的元素进行判断
       （1）它是need中的吗？
           如果是，对window中该元素的个数记录进行更新
           （1.1）该元素的增加，是否导致它的个数满足了need的要求？
               如果是，valid+1
   3.如果window中所有元素的个数都满足了need要求（valid==need.size()），说明可以对左边界进行收缩，以寻求更短的符合长度
       3.1对【最短覆盖子串】的起始位置和长度进行更新
       3.2移出左侧元素，缩小窗口
       3.3对移出的元素进行判断
           （1）它是need中的吗？
               如果是
               （1.1）该元素的减少是否导致其个数不再符合need要求？（因为可能该字符的个数超过need要求，导致减少一个以后依然满足）
                   如果不再满足，valid-1
               对window中该元素的个数记录进行更新（window记录需要先进行上一步的判断，所以判断完以后再更新）