【Swift】LeetCode 76. 最小覆盖子串

76. 最小覆盖子串

题目描述

思路 and Swift 题解

这道题目是一道比较复杂的滑动窗口题目。

解决这道题目的思路是，针对s和t，开两个 Dictionary，类型是[Character: Int]，分别记录s子串当中出现过字符的数量以及字符串t当中字符出现过的数量，命名为ms和mt。然后，针对字符串s，维护一个从左到右子串的滑动窗口，在窗口当中比较mt当中出现过的字符的数量是否小于等于ms当中相应字符出现过的数量（以mt的 Key 作为ms的 Key，比较二者 Value 的大小）。如果满足mt当中出现过的字符都在当前ms字典当中，且ms当中字符出现过的数量≥\geq≥mt当中字符出现过的数量，就说明当前的窗口满足条件，设置start和minLen来记录当前窗口的起始点与长度。

再然后，我们就需要对窗口进行缩小，也就是调整左边界。如果以上条件持续满足，那么取左边界的字符，将其出现过的次数从ms当中删除一次。如果仍然满足，则持续上述行为，并相应调整start和minLen；如果不满足，则继续向右滑动窗口，寻找下一次可能的答案。

最后，如果ms当中的一个窗口满足了题意，那么返回这个窗口对应的子串；否则返回空字符串。可以设置初始时var minLen = s.count + 1，如果滑动窗口维护结束时minLen仍然是s.count + 1，就说明s当中没有满足题意的子串，返回空字符串。

上面的思路是没问题的，但存在的一个问题就是，每一次维护滑动窗口左边界时，都需要完全比对一次ms和mt两个字典，时间复杂度非常高。一个优化的思路是，我们不在每次维护左边界时比对两个字典，而是维护一个名为valid的整型变量，它的初始值为0，作用就是记录当前滑动窗口当中多少个在p当中出现过的字符的数量与在滑动窗口当中出现的相应字符的数量相同。如果valid == mt.count，就说明当前的滑动窗口满足题意，开始对左边界进行维护。维护左边界left时，需要相应地调整valid的值，如果ms[s[left]] == mt[s[left]]，由于此时需要将s[left]从滑动窗口当中删除，导致ms[s[left]] != mt[s[left]]，因此需要valid -= 1。

完整的 Swift 题解：

swift 复制代码

class Solution {
    func minWindow(_ s: String, _ t: String) -> String {
        guard !s.isEmpty && !t.isEmpty else {
            return ""
        }

        var s = Array(s), t = Array(t)
        var ms = [Character: Int](), mt = [Character: Int]()

        for i in 0..<t.count {
            mt[t[i], default: 0] += 1
        }

        var left = 0, right = 0, valid = 0, start = 0, minLen = s.count + 1
        while right < s.count {
            var c = s[right]
            right += 1

            if mt[c] != nil {
                ms[c, default: 0] += 1
                if ms[c] == mt[c] {
                    valid += 1
                }
            }

            while valid == mt.count {
                // 如果已经 t 当中字符出现的数量已经与 s 的子串当中相应字符出现的数量相同, 就开始收缩左边界
                var currLen = right - left
                if currLen < minLen {
                    start = left
                    minLen = currLen
                }

                var d = s[left]
                left += 1

                if mt[d] != nil {
                    if ms[d] == mt[d] {
                        valid -= 1
                    }
                    ms[d]! -= 1
                }
            }
        }
        
        return minLen == s.count + 1 ? "" : String(s[start..<(start + minLen)])
    }
}