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题目描述
给定一个字符串 s 和一些 长度相同 的单词 words 。找出 s 中恰好可以由 words 中所有单词串联形成的子串的起始位置。
注意子串要与 words 中的单词完全匹配，中间不能有其他字符 ，但不需要考虑 words 中单词串联的顺序。
示例 1：
输入：s = "barfoothefoobarman", words = ["foo","bar"] 输出：[0,9] 解释： 从索引 0 和 9 开始的子串分别是 "barfoo" 和 "foobar" 。 输出的顺序不重要, [9,0] 也是有效答案。 示例 2：
输入：s = "wordgoodgoodgoodbestword", words = ["word","good","best","word"] 输出：[] 示例 3：
输入：s = "barfoofoobarthefoobarman", words = ["bar","foo","the"] 输出：[6,9,12]
提示：
- 1 <= s.length <= 104
- s 由小写英文字母组成
- 1 <= words.length <= 5000
- 1 <= words[i].length <= 30
- words[i] 由小写英文字母组成
解题思路
给定字符串s，和字符串数组words，找出s中全匹配words中所有元素的字符串返回这个子串的开始位置。
从给定字符串中寻找给定的字符串，且字符串中字符顺序不能更改，所以可以用滑动窗口来解决。
滑动窗口：可以用来解决查找满足一定条件的连续区间的性质（比如长度）等问题。由于区间连续，因此当区间发生变化时，可以通过旧有的计算结果对搜索范围进行剪枝。
这里首先确定滑动对象，滑动对象为字符串s。滑动范围呢？我们是需要在s中找到目标字符串，且words中的每个字符串长度相等。
假定words中每个字符串长度为n，则将字符串s分割成每个子串长度为n的方式有n种，因为后续的都会被前面覆盖掉。
比如字符串s='abscdefg',words=[ab,cd,ed];则将s分割成长度为n的子串： ['ab,'sc','de','fg'];['bs,'cd','ef'];[sc,de,fg];[cd,ef];.....
从上可以看出，从第三种情况开始就重复了，即可以被前面两种情况覆盖。
这里我们需要一个map来记录当前窗口的单词出现频率及words中单词出现频率的差，当频率为0时即得到答案。
窗口大小为words中单词个数*每个单词的长度，窗口初始化时，将当前窗口的所有单词频次放入map中+1，遍历words将每个单词的频次-1，然后窗口进行移动，每次移动左侧窗口移出一个单词（频次map-1）；右侧窗口移入一个单词（频次map+1）。
代码实现
public static List<Integer> findSubstring(String s, String[] words) {
List<Integer> res = new ArrayList<>();
// 每个单词的长度n
int n = words[0].length();
// words中的总单词个数m
int m = words.length;
// words中所有单词的总长度
int wordsAllLength = m*n;
int length = s.length();
// n种单词划分可能
for (int i = 0; i < n; i++) {
if (i+wordsAllLength > length) {
break;
}
Map<String, Integer> timesMap = new HashMap<>();
// 初始化当前窗口
// 第一组窗口，窗口长度恒为wordsLength
for (int j = i;j < i+wordsAllLength;j+=n) {
String word = s.substring(j, j + n);
timesMap.put(word,timesMap.getOrDefault(word,0) + 1);
}
// 放入words中所有单词
for (int j = 0; j < m;j ++) {
String word = words[j];
timesMap.put(word,timesMap.getOrDefault(word,0) - 1);
// 频次为0则移出
if (timesMap.get(word) == 0) {
timesMap.remove(word);
}
}
// 窗口滑动，每次步长为单个单词长度
for (int window=i;window < length-wordsAllLength+1;window+=n) {
// 第一次
if (window != i) {
// 左侧窗口移出
String leftWord = s.substring(window - n, window);
timesMap.put(leftWord,timesMap.getOrDefault(leftWord,0)-1);
if (timesMap.get(leftWord) == 0) {
timesMap.remove(leftWord);
}
// 右侧窗口移入
String rightWord = s.substring(window + (m - 1) * n, window + wordsAllLength);
timesMap.put(rightWord,timesMap.getOrDefault(rightWord,0)+1);
if (timesMap.get(rightWord) == 0) {
timesMap.remove(rightWord);
}
}
if (timesMap.isEmpty()) {
res.add(window);
}
}
}
return res;
}
