LeetCode代码分析——30.|LeetCode代码分析——30. Substring with Concatenation of All Words(理解滑动窗口)
题目描述
You are given a string, s, and a list of words, words, that are all of the same length. Find all starting indices of substring(s) in s that is a concatenation of each word in words exactly once and without any intervening characters.
给定一个String s和一个单词的数组words,数组里面的单词长度相等,从s中找出字符串,使得数组中的每个单词刚好都出现过一次,也就是字符串是数组中单词的一个全排列。
Example思路分析 注意题目中的条件,words数组中的单词长度相等,如果没有这个条件这道题还挺复杂的。如果长度相等的话形如barfoofoothefoobarman的字符串就可以被三等分
Input:
s = "barfoothefoobarman",
words = ["foo","bar"]
Output: [0,9]
Explanation: Substrings starting at index 0 and 9 are "barfoor" and "foobar" respectively.
The output order does not matter, returning [9,0] is fine too.
- bar foo foo the foo bar man
- b arf oof oot hef oob arm an
- ba rfo ofo oth efo oba rma n
因此需要先用一个Map wordMap来记录下words数组中每个单词的次数,例如本例中就是
bar: 1
foo: 1
然后分别对以上三种分组方式进行分析,遍历采用left和right两个指针,对s中的每个单词和words数组中的进行匹配,同时用tempMap记录当前left和right指针之间的各个单词的数量(用来和wordMap比较)。
算法的执行过程如图。
文章图片
算法执行逻辑
left和right指针组成了一个 滑动窗口,通过tempMap 忠实记录left和right指针之间的单词匹配计数(只要left right指针发生移动就立刻更新),在发现某个单词(如foo) 超过了模板wordMap中的计数,则滑动 窗口左边界逐渐右移,同时更新tempMap,直到 多余的foo被弹了出去,再继续右移右指针进行操作。
核心在于理解 为什么要用滑动窗口,本题是通过滑动窗口+记录用的Map来保证窗口内的单词数和要求的个数统一。(有些类似于网络的滑动窗口协议,为了保持帧的传输顺序和传输个数,也是说在 窗口里的一定要是要求的结果的子集,窗口里不允许进入不符合要求的元素) 【LeetCode代码分析——30.|LeetCode代码分析——30. Substring with Concatenation of All Words(理解滑动窗口)】
代码实现
class Solution {
public List findSubstring(String s, String[] words) {
List result = new ArrayList<>();
Map wordMap = new HashMap<>();
for (String word : words) {
if (wordMap.containsKey(word)) {
wordMap.put(word, wordMap.get(word) + 1);
} else {
wordMap.put(word, 1);
}
}if (s.length() == 0 || words.length == 0) {
return result;
}int wordLen = words[0].length();
int totalLen = wordLen * words.length;
for (int i = 0;
i < words[0].length();
i++) {
int left = i;
int right = i;
Map tempMap = new HashMap<>();
while (right + wordLen <= s.length()) {
// 滑窗右侧扩张
String temp = s.substring(right, right + wordLen);
right += wordLen;
if (wordMap.containsKey(temp)) {
if (tempMap.containsKey(temp)) {
tempMap.put(temp, tempMap.get(temp) + 1);
} else {
tempMap.put(temp, 1);
}
while (tempMap.get(temp) > wordMap.get(temp)) {
// temp单词匹配过多,滑窗左边逐渐缩小,直到弹出多余的单词
String leftStr = s.substring(left, left + wordLen);
tempMap.put(leftStr, tempMap.get(leftStr) - 1);
left += wordLen;
}
if (right - left == totalLen) {
// 通过滑窗大小来判断是否匹配成功
result.add(left);
}
} else {
// 没有匹配到,滑窗缩小为0,从right部分重新开始
tempMap = new HashMap<>();
left = right;
}
}
}return result;
}
}
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