SubstringWithConcatenationOfAllWords

串联所有单词的子串

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题目介绍

串联所有单词的子串

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：[]

题目解法

package algorithm;

import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;

public class SubstringWithConcatenationOfAllWords {

    public static List<Integer> findSubstring(String s, String[] words) {

        List<Integer> res = new ArrayList<>();
        if (s == null || s.length() == 0 || words == null || words.length == 0) {
            return res;
        }
        Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
        int one_word = words[0].length();
        int word_num = words.length;
        int all_len = one_word * word_num;
        // 统计单词出现次数
        for (String word : words) {
            map.put(word, map.getOrDefault(word, 0) + 1);
        }
        // 母串从0到可以容纳的长度，循环匹配
        for (int i = 0; i < s.length() - all_len + 1; i++) {
            String tmp = s.substring(i, i + all_len);
            Map<String, Integer> tmp_map = new HashMap<>();
            // 每次截取字符串，最后判断是否相等
            for (int j = 0; j < all_len; j += one_word) {
                String w = tmp.substring(j, j + one_word);
                tmp_map.put(w, tmp_map.getOrDefault(w, 0) + 1);
            }
            if (map.equals(tmp_map)) {
                res.add(i);
            }
        }
        return res;
    }

    public List<Integer> findSubstring1(String s, String[] words) {
        List<Integer> res = new ArrayList<>();
        Map<String, Integer> wordsMap = new HashMap<>();
        if (s.length() == 0 || words.length == 0) return res;
        for (String word: words) {
            // 主串s中没有这个单词，直接返回空
            if (s.indexOf(word) < 0) return res;
            // map中保存每个单词，和它出现的次数
            wordsMap.put(word, wordsMap.getOrDefault(word, 0) + 1);
        }
        // 每个单词的长度， 总长度
        int oneLen = words[0].length(), wordsLen = oneLen * words.length;
        // 主串s长度小于单词总和，返回空
        if (wordsLen > s.length()) return res;
        // 只讨论从0，1，...， oneLen-1 开始的子串情况，
        // 每次进行匹配的窗口大小为 wordsLen，每次后移一个单词长度，由左右窗口维持当前窗口位置
        for (int i = 0; i < oneLen; ++i) {
            // 左右窗口
            int left = i, right = i, count = 0;
            // 统计每个符合要求的word
            Map<String, Integer> subMap = new HashMap<>();
            // 右窗口不能超出主串长度
            while (right + oneLen <= s.length()) {
                // 得到一个单词
                String word = s.substring(right, right + oneLen);
                // 有窗口右移
                right += oneLen;
                // words[]中没有这个单词，那么当前窗口肯定匹配失败，直接右移到这个单词后面
                if (!wordsMap.containsKey(word)) {
                    left = right;
                    // 窗口内单词统计map清空，重新统计
                    subMap.clear();
                    // 符合要求的单词数清0
                    count = 0;
                } else {
                    // 统计当前子串中这个单词出现的次数
                    subMap.put(word, subMap.getOrDefault(word, 0) + 1);
                    ++count;
                    // 如果这个单词出现的次数大于words[]中它对应的次数，又由于每次匹配和words长度相等的子串
                    // 如 "foobarfoobarfoothe"  ["foo","bar","foo","the"]
                    // 第二个bar虽然是words[]中的单词，但是次数抄了，那么右移一个单词长度后 "barfoobarfoothe"
                    // bar还是不符合，所以直接从这个不符合的bar之后开始匹配，也就是将这个不符合的bar和它之前的单词(串)全移出去
                    while (subMap.getOrDefault(word, 0) > wordsMap.getOrDefault(word, 0)) {
                        // 从当前窗口字符统计map中删除从左窗口开始到数量超限的所有单词(次数减一)
                        String w = s.substring(left, left + oneLen);
                        subMap.put(w, subMap.getOrDefault(w, 0) - 1);
                        // 符合的单词数减一
                        --count;
                        // 左窗口位置右移
                        left += oneLen;
                    }
                    // 当前窗口字符串满足要求
                    if (count == words.length) res.add(left);
                }
            }
        }
        return res;
    }

    public static void main(String[] args) {
        String s = "aaaaaaaaaaaaaa";
        String[] words = new String[]{"aa", "aa"};
        System.out.println(findSubstring(s, words));

        s = "wordgoodgoodgoodbestword";
        words = new String[]{"word", "good", "best", "word"};
        System.out.println(findSubstring(s, words));

        s = "barfoofoobarthefoobarman";
        words = new String[]{"bar", "foo", "the"};
        System.out.println(findSubstring(s, words));
    }
}

打印：

思路：

这道题没做出来。本来以为是字符匹配。应该好好审题，子串长度都是一致的。算法大致有两种，hash存储子串和个数，最终比较；另一种，与之类似，只不过，用滑动窗口实现优化。