PHP 滑动窗口算法实现找出所有字母异位词

PHP 滑动窗口算法实现找出所有字母异位词

author: he xiaodong date: 2020-06-02
找到字符串中所有字母异位词

给定一个字符串 s 和一个非空字符串 p,找到 s 中所有是 p 的字母异位词的子串,返回这些子串的起始索引。

字符串只包含小写英文字母,并且字符串 s 和 p 的长度都不超过 20100。

说明:

字母异位词指字母相同,但排列不同的字符串。 不考虑答案输出的顺序。 示例 1:

输入:
s: "cbaebabacd" p: "abc"

输出:
[0, 6]

解释:
起始索引等于 0 的子串是 "cba", 它是 "abc" 的字母异位词。
起始索引等于 6 的子串是 "bac", 它是 "abc" 的字母异位词。

示例 2:

输入:
s: "abab" p: "ab"

输出:
[0, 1, 2]

解释:
起始索引等于 0 的子串是 "ab", 它是 "ab" 的字母异位词。
起始索引等于 1 的子串是 "ba", 它是 "ab" 的字母异位词。
起始索引等于 2 的子串是 "ab", 它是 "ab" 的字母异位词。

来源:力扣(LeetCode) 链接:https://leetcode-cn.com/problems/find-all-anagrams-in-a-string

解题思路

1、我们在字符串 S 中使用双指针中的左右指针技巧,初始化 left = right = 0,把索引左闭右开区间 [left, right) 称为一个「窗口」。

2、我们先不断地增加 right 指针扩大窗口 [left, right),直到窗口中的字符串符合要求(包含了 T 中的所有字符)。

3、此时,我们停止增加 right,记录一下 left 的值,然后转而不断增加 left 指针缩小窗口 [left, right),直到窗口中的字符串不再符合要求(不包含 T 中的所有字符了)。

4、重复第 2 和第 3 步,直到 right 到达字符串 S 的尽头。

PHP 实现
 function findAnagrams($s, $p) {
    $need = [];
    $window = [];
    $length = strlen($p);

    // 测试用例里有一些奇葩的,这里加个判断
    if ($length > strlen($s)) {
        return [];
    }

    // 将寻找的字符串装入 $need 数组
    for ($c = 0; $c < $length; $c++) {
        $need[$p[$c]] = isset($need[$p[$c]]) ? $need[$p[$c]] + 1 : 1;
    }

    $left = 0;
    $right = 0;
    $valid = 0;
    $arr = [];

    while ($right < strlen($s)) {
        // $c 是将移入窗口的字符
        $c = $s[$right];
        // 右移窗口
        $right++;
        // 进行窗口内数据的一系列更新
        if (isset($need[$c])) {
            $window[$c] = isset($window[$c]) ? $window[$c] + 1 : 1;
            if ($window[$c] === $need[$c]) {
                $valid++;
            }
        }

        // 判断左侧窗口是否要收缩
        while ($right - $left >= $length) {
            // 当窗口符合条件时,把起始索引加入 res
            if ($valid == count($need)) {
                $arr[] = $left;
            }
            // d 是将移出窗口的字符
            $d = $s[$left];
            // 左移窗口
            $left++;
            // 进行窗口内数据的一系列更新
            if (isset($need[$d])) {
                if ($window[$d] === $need[$d]) {
                    $valid--;
                }
                $window[$d]--;
            }
        }
    }

    // 返回结果集
    return $arr;
}

return findAnagrams($s = "cbaebabacd", $p = "abc");  // output: [0, 6]

参考链接:

  1. 滑动窗口解题框架思路,强烈推荐这个网站的作者