LeetCode 30. Substring with Concatenation of All Words
给定一个字符串 s ****和一个字符串数组 words 。 words 中所有字符串 长度相同。
s ****中的 串联子串 是指一个包含 words 中所有字符串以任意顺序排列连接起来的子串。
- 例如,如果
words = ["ab","cd","ef"], 那么"abcdef","abefcd","cdabef","cdefab","efabcd", 和"efcdab"都是串联子串。"acdbef"不是串联子串,因为他不是任何words排列的连接。
返回所有串联字串在 s ****中的开始索引。你可以以 任意顺序 返回答案。
示例 1:
输入: s = "barfoothefoobarman", words = ["foo","bar"]
输出: [0,9]
解释: 因为 words.length == 2 同时 words[i].length == 3,连接的子字符串的长度必须为 6。
子串 "barfoo" 开始位置是 0。它是 words 中以 ["bar","foo"] 顺序排列的连接。
子串 "foobar" 开始位置是 9。它是 words 中以 ["foo","bar"] 顺序排列的连接。
输出顺序无关紧要。返回 [9,0] 也是可以的。
示例 2:
输入: s = "wordgoodgoodgoodbestword", words = ["word","good","best","word"]
输出: []
解释: 因为 words.length == 4 并且 words[i].length == 4,所以串联子串的长度必须为 16。
s 中没有子串长度为 16 并且等于 words 的任何顺序排列的连接。
所以我们返回一个空数组。
示例 3:
输入: s = "barfoofoobarthefoobarman", words = ["bar","foo","the"]
输出: [6,9,12]
解释: 因为 words.length == 3 并且 words[i].length == 3,所以串联子串的长度必须为 9。
子串 "foobarthe" 开始位置是 6。它是 words 中以 ["foo","bar","the"] 顺序排列的连接。
子串 "barthefoo" 开始位置是 9。它是 words 中以 ["bar","the","foo"] 顺序排列的连接。
子串 "thefoobar" 开始位置是 12。它是 words 中以 ["the","foo","bar"] 顺序排列的连接。
提示:
1 <= s.length <= 1041 <= words.length <= 50001 <= words[i].length <= 30words[i]和s由小写英文字母组成
暴力枚举
暴力做法。枚举s中所有可能的起点,判断其是否满足要求,即使是暴力也有一些小技巧。首先用hash表存储词典中每个单词出现的个数,每个单词长度我们记为len。对于每个位置,我们同样使用一个hash表存储从这个位置开始的所有字符串及其出现次数,然后依次把它后面长度为len的字符串拿出来。如果这个字符串在hash表中没有出现过,那么返回false;否则判断当前字符串出现个数是否大于目标个数,如果大于,返回false,如果等于说明找到了一个新的可满足的字符串,更新satisfy,如果所有需要的字符串个数都满足了,就记录答案,返回。
时间复杂度
枚举所有起点O(n),每次匹配至多匹配m个单词,那么时间复杂度为O(n∗m∗len)
ac代码
vector<int> findSubstring(string s, vector<string>& words) {
unordered_map<string,int> hash;
vector<int> res;
int n = s.length(),m = words.size();
if(n == 0 || m == 0) return res;
int len = words[0].length(),end = n - m * len;
if(n < m * len) return res;
for(auto word:words)
hash[word] ++;
for(int i = 0 ;i <= end;i ++)
{
unordered_map<string,int> cur_hash;
int satisfy = 0;
for(int j = i;j <= n - len; j += len)
{
string cur = s.substr(j,len);
if(hash.find(cur) == hash.end())
break;
else
{
cur_hash[cur] ++;
if(cur_hash[cur] > hash[cur])
break;
else if(cur_hash[cur] == hash[cur])
satisfy ++;
if(satisfy == hash.size())
{
res.push_back(i);
break;
}
}
}
}
return res;
}
(双指针) O(n2)
双指针做法。因为每个单词中的长度len相同,那么我们可以根据每次枚举的起始位置将其划分为len组不同的匹配。
len = 3,s = abcdefghijkl
划分1: abc def ghi jkl
划分2: bcd efg hij
划分3: cde fgh ijk
那么问题其实就转换成了Leetcode76题,在S找一个最短的子串,包含T中所有的字母。只不过这一题中不能包含任何其他的字符,这就意味着我们当前读到的单词无法匹配就直接break。
首先枚举所有的划分起点位置,然后i,j分别代表当前窗口的左右指针,cur_hash记录当前窗口内每个单词出现的次数,satisfy记录已经满足的单词个数,每次读入一个单词:
如果当前单词没有出现过,说明失配了,那么将j指针后移,i指针转成j指针位置,重新匹配。
如果出现过,更新cur_hash:
如果当前单词出现个数等于我们需要的单词个数,那么说明找到了一个新的可满足的单词,更新satisfy。
如果当前单词单词出现个数大于我们需要的单词个数,那么需要将i指针后移,直至当前单词个数恰好等于需要的单词个数。i指针后移的过程中,需要更新cur_hash,同时如果删除的单词恰好从满足变成不满足也需要更新satisfy。
此时需要判断是否找到了一个可满足的序列,如果找到了记录答案,同时将i指针后移,同更新cur_hash和satisfy。
时间复杂度
枚举所有可能的划分O(len),对于每一种划分,双指针最多匹配O(n+m∗len),所以总的时间复杂度为O((n+m∗len)∗len)
ac代码
vector<int> findSubstring(string s, vector<string>& words) {
unordered_map<string,int> hash;
vector<int> res;
int n = s.length(),m = words.size();
if(n == 0 || m == 0) return res;
int len = words[0].length(),end = n - m * len;
if(n < m * len) return res;
for(auto word:words)
hash[word] ++;
int size = hash.size();
for(int k = 0;k < len ; k ++)
{
unordered_map<string,int> cur_hash;
int satisfy = 0;
for(int i = k,j = k;j <= n - len;)
{
string cur = s.substr(j,len);
if(hash.find(cur) == hash.end())
{
j = j + len;
i = j;
cur_hash.clear();
satisfy = 0;
}else
{
cur_hash[cur] ++;
if(cur_hash[cur] == hash[cur])
satisfy ++;
else if(cur_hash[cur] > hash[cur])
{
while(i < j && cur_hash[cur] > hash[cur])
{
string temp = s.substr(i,len);
i += len;
cur_hash[temp] --;
if(cur_hash[temp] == hash[temp] - 1)
satisfy --;
}
}
if(satisfy == size)
{
string temp = s.substr(i,len);
cur_hash[temp] --;
satisfy --;
res.push_back(i);
i = i + len;
}
j = j + len;
}
}
}
return res;
}