【LeetCode刷题】找到字符串中所有字母异位词

给定两个字符串 s 和 p，找到 s中所有 p的 异位词的子串，返回这些子串的起始索引。不考虑答案输出的顺序。

示例 1:

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输入: s = "cbaebabacd", p = "abc"
输出: [0,6]
解释:
起始索引等于 0 的子串是 "cba", 它是 "abc" 的异位词。
起始索引等于 6 的子串是 "bac", 它是 "abc" 的异位词。

示例 2:

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输入: s = "abab", p = "ab"
输出: [0,1,2]
解释:
起始索引等于 0 的子串是 "ab", 它是 "ab" 的异位词。
起始索引等于 1 的子串是 "ba", 它是 "ab" 的异位词。
起始索引等于 2 的子串是 "ab", 它是 "ab" 的异位词。

提示:

1 <= s.length, p.length <= 3 *
s 和 p 仅包含小写字母

解题思路：

若 s 的长度小于 p 的长度，直接返回空列表（不可能存在异位词）。
分别统计 p 的字符频率和 s 中长度为 len(p) 的初始窗口的字符频率。
滑动窗口遍历 s：每次窗口右移一位，更新窗口的字符频率，并比较当前窗口与 p 的字符频率是否一致。若一致，则记录当前窗口的起始索引。

Python代码：

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from typing import List
import re


class Solution:
    def findAnagrams(self, s: str, p: str) -> List[int]:
        n, m = len(s), len(p)
        if n < m:
            return []

        cnt_p = [0] * 26
        cnt_s = [0] * 26

        for i in range(m):
            cnt_p[ord(p[i]) - ord('a')] += 1
            cnt_s[ord(s[i]) - ord('a')] += 1

        res = []
        if cnt_p == cnt_s:
            res.append(0)

        for i in range(1, n - m + 1):
            cnt_s[ord(s[i - 1]) - ord('a')] -= 1
            cnt_s[ord(s[i + m - 1]) - ord('a')] += 1
            if cnt_p == cnt_s:
                res.append(i)

        return res


if __name__ == "__main__":
    # 处理输入（格式如：s = "cbaebabacd"，p = "abc"）
    s_input = input().strip()
    p_input = input().strip()

    # 提取字符串内容
    s = re.search(r'"(.*?)"', s_input).group(1)
    p = re.search(r'"(.*?)"', p_input).group(1)

    solution = Solution()
    result = solution.findAnagrams(s, p)
    print(result)

LeetCode提交代码：

python 复制代码

class Solution:
    from typing import List
    def findAnagrams(self, s: str, p: str) -> List[int]:
        n, m = len(s), len(p)
        if n < m:
            return []
        
        # 初始化字符频率数组（仅小写字母，长度为26）
        cnt_p = [0] * 26
        cnt_s = [0] * 26
        
        # 统计p的字符频率和s的初始窗口（前m个字符）的频率
        for i in range(m):
            cnt_p[ord(p[i]) - ord('a')] += 1
            cnt_s[ord(s[i]) - ord('a')] += 1
        
        res = []
        # 检查初始窗口是否为异位词
        if cnt_p == cnt_s:
            res.append(0)
        
        # 滑动窗口遍历剩余部分
        for i in range(1, n - m + 1):
            # 移除窗口左侧的字符
            cnt_s[ord(s[i-1]) - ord('a')] -= 1
            # 加入窗口右侧的新字符
            cnt_s[ord(s[i + m - 1]) - ord('a')] += 1
            # 检查当前窗口是否为异位词
            if cnt_p == cnt_s:
                res.append(i)
        
        return res

程序运行结果如下：

总结

本文介绍了在字符串s中查找所有p的异位词子串的算法。异位词指字母相同但顺序不同的字符串。算法采用滑动窗口法，通过维护两个字符频率数组（分别对应p和s的当前窗口）进行比较。具体步骤包括：1)检查s长度不小于p；2)初始化字符频率数组；3)滑动窗口遍历s，更新窗口频率并比较。时间复杂度为O(n)，空间复杂度为O(1)。示例输入如s="cbaebabacd",p="abc"时输出 $0,6$ ，验证了算法的正确性。该解法适用于处理小写字母组成的字符串匹配问题。