Leecode刷题C语言之统计重新排列后包含另一个字符串的子字符串数目②

执行结果:通过

执行用时和内存消耗如下:

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void update(int *diff, int c, int add, int *cnt) {
    diff[c] += add;
    if (add == 1 && diff[c] == 0) {
        // 表明 diff[c] 由 -1 变为 0
        (*cnt)--;
    } else if (add == -1 && diff[c] == -1) {
        // 表明 diff[c] 由 0 变为 -1
        (*cnt)++;
    }
}

long long validSubstringCount(char* word1, char* word2) {
    int diff[26] = {0};
    for (const char *c = word2; *c; c++) {
        diff[*c - 'a']--;
    }

    int cnt = 0;
    for (int i = 0; i < 26; i++) {
        if (diff[i] < 0) {
            cnt++;
        }
    }
    long long res = 0;
    int l = 0, r = 0;
    int len1 = strlen(word1);
    while (l < len1) {
        while (r < len1 && cnt > 0) {
            update(diff, word1[r] - 'a', 1, &cnt);
            r++;
        }
        if (cnt == 0) {
            res += len1 - r + 1;
        }
        update(diff, word1[l] - 'a', -1, &cnt);
        l++;
    }

    return res;
}

解题思路:

这段代码的主要思路是为了解决一个特定的问题:给定两个字符串 word1word2,计算 word1 中有多少个不同的子串可以通过将 word2 中的一些字符恰好替换为其他字符(不限制替换成什么字符)而得到。这里的关键在于理解 word2 中的字符可以被移除(通过替换为任意其他字符),但不能被添加。

以下是代码的详细思路:

  1. 初始化差异数组
    • 创建一个长度为 26 的数组 diff 来记录 word2 中每个字母相对于 word1 可能需要移除的数量。数组下标对应字母的 ASCII 码减去 'a' 的 ASCII 码,这样 diff[0] 对应 'a'diff[25] 对应 'z'
    • 遍历 word2,对于每个字符,将其在 diff 数组中对应位置的计数减一,表示这个字符在 word2 中存在,但在转换过程中可能需要被移除。
  2. 计算初始负差异计数
    • 遍历 diff 数组,统计所有负值的数量,存储在变量 cnt 中。这个数量表示 word2 中相对于 word1 多余的字符数量,这些字符在转换过程中必须被移除。
  3. 使用滑动窗口在 word1 中寻找有效子串
    • 初始化左右指针 lr,以及结果变量 res
    • 使用一个循环,左指针 l 从字符串开始遍历到结束。
    • 在内层循环中,右指针 r 从当前 l 的位置开始向右移动,同时更新 diff 数组和 cnt,直到 cnt 为 0。这一步是通过 update 函数实现的,每次移动右指针时,将对应字符的差异加一(表示尝试将该字符包含在子串中),如果之前该字符的差异是 -1(表示需要从 word2 中移除该字符才能匹配),则这次加一操作会使差异变为 0,意味着该字符不再需要被移除,因此 cnt 减一。
    • cnt 为 0 时,表示当前窗口内的字符集合可以通过移除 word2 中的一些字符(不需要添加字符)来匹配,因此所有以当前左指针 l 开头的子串都是有效的。计算这些有效子串的数量并加到 res 上。
    • 然后,左指针 l 向右移动一位,同时更新 diff 数组和 cnt,这次是将左指针指向的字符的差异减一(表示尝试将该字符从子串中移除),如果之前该字符的差异是 0(表示该字符在 word2 中没有对应字符需要移除,但现在因为左指针的移动,该字符变成了需要被移除的字符),则这次减一操作会使差异变为 -1,意味着需要移除的字符数量增加,因此 cnt 加一。
  4. 返回结果
    • 循环结束后,返回累计的有效子串数量 res
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