LeetCode 热题 100 之 76.最小覆盖子串

此题难度为HARD！

解题思路 💡

这道题是经典的滑动窗口（双指针）问题，核心是通过左右指针动态调整窗口大小，在 O (n) 时间复杂度内找到包含 t 所有字符的最短子串。

统计需求 ：用数组记录 t 中每个字符的出现次数（need），并统计需要满足的不同字符数量（required）。
扩展窗口 ：右指针向右移动，将字符加入当前窗口，更新窗口内字符计数（window），当窗口满足所有字符需求时，尝试收缩左指针。
收缩窗口：左指针向右移动，尽可能缩小窗口，同时保持窗口仍满足所有字符需求，记录最小窗口的起始位置和长度。

结果返回：遍历结束后，若存在有效窗口则返回最短子串，否则返回空串。

public class Solution {
public String minWindow(String s, String t) {
// 边界条件处理
if (s == null || t == null || s.length() == 0 || t.length() == 0 || s.length() < t.length()) {
return "";
}

复制代码

     // 统计t中字符的需求次数和需要满足的不同字符数
     int[] need = new int[128]; // 覆盖所有ASCII英文字符
     int required = 0;
     for (char c : t.toCharArray()) {
         if (need[c] == 0) {
             required++; // 新增一个需要满足的字符
         }
         need[c]++;
     }

     int[] window = new int[128]; // 记录当前窗口内字符的出现次数
     int left = 0, right = 0; // 左右指针
     int valid = 0; // 当前窗口中满足need的字符数
     int minLen = Integer.MAX_VALUE; // 最小窗口长度
     int start = 0; // 最小窗口的起始索引

     while (right < s.length()) {
         char c = s.charAt(right);
         if (need[c] > 0) { // 仅处理t中需要的字符
             window[c]++;
             // 当窗口中该字符的数量达到需求时，valid+1
             if (window[c] == need[c]) {
                 valid++;
             }
         }
         right++; // 右指针扩展窗口

         // 当窗口满足所有字符需求时，尝试收缩左指针
         while (valid == required) {
             // 更新最小窗口的长度和起始位置
             if (right - left < minLen) {
                 minLen = right - left;
                 start = left;
             }

             // 移动左指针，收缩窗口
             char d = s.charAt(left);
             if (need[d] > 0) {
                 // 如果该字符的窗口计数刚好等于需求，收缩后会不满足，valid-1
                 if (window[d] == need[d]) {
                     valid--;
                 }
                 window[d]--;
             }
             left++;
         }
     }

     // 返回结果：若minLen未更新，说明无有效窗口，返回空串
     return minLen == Integer.MAX_VALUE ? "" : s.substring(start, start + minLen);
 }

}

复杂度分析 📊

时间复杂度：O (n)，n 为 s 的长度。每个字符最多被左右指针各访问一次，无嵌套循环。
空间复杂度：O (1)，使用的数组大小固定为 128，与输入规模无关。