leetcode面试准备: Substring with Concatenation of All Words

leetcode面试准备: Substring with Concatenation of All Words

1 题目

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.

For example, given:
s: "barfoothefoobarman"
words: ["foo", "bar"]

You should return the indices: [0,9].
(order does not matter).
接口:public List<Integer> findSubstring(String s, String[] words)

2 思路

题意

找出可以连接成words里面单词的组合，输出子字符串的起始位置。
复杂度: Time 😮(n) Space:O(n)

比较复杂的一题，首先是要明确用滑块的概念来解决，始终保持L集合中的字符串在滑块中都只出现了一次，当然设置一个总计数count，当count等于L集合长度时，即使找了一段符合要求的字符串。

需要用到的内存空间：

• 两张哈希表，一张map保存L集合中的单词，一张curMap用来保存当前滑块中的单词，key为单词，value为出现次数
• count计数，保存当前滑块中的单词总数
• left标记，记录滑块左起点

实现的步骤：

1. 遍历一遍单词数组L集合，构造总单词表map
2. 以单词长度为步长wlen，遍历目标字符串s，如果当前单词curStr在总单词表map内，则进入步骤3；反之，则清空当前滑块单词表curMap，将count置零，将left移动到下一位置
3. 当前滑块档次表中的相应单词计数加1，检查该单词的计数curMap是否小于等于总单词表map中该单词的总数，如果是，则将count计数加1，进入步骤5；反之，进入步骤4
4. 根据左起点left收缩滑块，直到收缩到与当前单词相同的字符串片段，将其剔除之后，滑块的收缩工作完成
5. 如果当前count计数等于单词集合长度L.length，记录下left左起点的位置后，将left右移，当前滑块中相应单词计数减1，总计数减1，继续循环

这里解释下步骤4中的收缩滑块，这是因为当前滑块中有单词的出现次数超过了额定的出现次数，那么就是需要收缩滑块来剔除这个单词，相当于是从滑块的左起点开始寻找该单词，找到之后，将该单词的右端点作为滑块新的左起点，这样就保证了滑块中所有单词都是小于等于额定出现次数，这样也保证了count计数的有效性。

遇到总单词表中不存在的单词的情况，在步骤2中已经说明，清空当前数据之后继续循环，也就是保证了滑块中是不会出现不存在单词表中的单词的。

最后，考虑最外圈循环，如果是从0开始作为滑块的初始起点，那么其实并没有遍历字符串中的所有可能子串，因为步长是单词长度，所以移动滑块的时候会跨过很多可能子串，所以要在外圈再加一层循环，这个循环的作用就是移动滑块的初始起点，所以循环次数就是单词的长度。

3 代码

    public List<Integer> findSubstring(String s, String[] words) {
		int slen = s.length();
		int wlen = words[0].length();
		List<Integer> res = new ArrayList<Integer>();
		Map<String, Integer> map = new HashMap<String, Integer>();
		for (String word : words) {
			if (map.containsKey(word)) {
				map.put(word, map.get(word) + 1);
			} else {
				map.put(word, 1);
			}
		}

		int range = slen - wlen;
		for (int i = 0; i < wlen; i++) {
			Map<String, Integer> curMap = new HashMap<String, Integer>();
			int left = i, count = 0;
			for (int j = i; j <= range; j += wlen) {
				String curStr = s.substring(j, j + wlen);
				if (map.containsKey(curStr)) {
					if (curMap.containsKey(curStr)) {
						curMap.put(curStr, curMap.get(curStr) + 1);
					} else {
						curMap.put(curStr, 1);
					}
					if (curMap.get(curStr) <= map.get(curStr)) {
						count++;
					} else { // todo
						while (true) {
							String tmp = s.substring(left, left + wlen);
							left += wlen;
							curMap.put(tmp, curMap.get(tmp) - 1);
							if (tmp.equals(curStr)) {
								break;
							} else {
								count--;
							}
						}
					}
				} else {
					curMap.clear();
					count = 0;
					left = j + wlen;
				}
				if (count == words.length) {
					res.add(left);
					String tmp = s.substring(left, left + wlen);
					curMap.put(tmp, curMap.get(tmp) - 1);
					left += wlen;
					count--;
				}
			}
		}
		return res;
	}

4 总结

细节很多，自己纸上走一遍用例，可以明白。