[LeetCode] 438. Find All Anagrams in a String 找出字符串中所有的變位詞


 

Given a string s and a non-empty string p, find all the start indices of p's anagrams in s.

Strings consists of lowercase English letters only and the length of both strings s and p will not be larger than 20,100.

The order of output does not matter.

Example 1:

Input:
s: "cbaebabacd" p: "abc"

Output:
[0, 6]

Explanation:
The substring with start index = 0 is "cba", which is an anagram of "abc".
The substring with start index = 6 is "bac", which is an anagram of "abc".

 

Example 2:

Input:
s: "abab" p: "ab"

Output:
[0, 1, 2]

Explanation:
The substring with start index = 0 is "ab", which is an anagram of "ab".
The substring with start index = 1 is "ba", which is an anagram of "ab".
The substring with start index = 2 is "ab", which is an anagram of "ab".

 

這道題給了我們兩個字符串s和p,讓在s中找字符串p的所有變位次的位置,所謂變位次就是字符種類個數均相同但是順序可以不同的兩個詞,那么肯定首先就要統計字符串p中字符出現的次數,然后從s的開頭開始,每次找p字符串長度個字符,來驗證字符個數是否相同,如果不相同出現了直接 break,如果一直都相同了,則將起始位置加入結果 res 中,參見代碼如下:

 

解法一:

class Solution {
public:
    vector<int> findAnagrams(string s, string p) {
        if (s.empty()) return {};
        vector<int> res, cnt(128, 0);
        int ns = s.size(), np = p.size(), i = 0;
        for (char c : p) ++cnt[c];
        while (i < ns) {
            bool success = true;
            vector<int> tmp = cnt;
            for (int j = i; j < i + np; ++j) {
                if (--tmp[s[j]] < 0) {
                    success = false;
                    break;
                }
            }
            if (success) {
                res.push_back(i); 
            }
            ++i;
        }
        return res;
    }
};

 

我們可以將上述代碼寫的更加簡潔一些,用兩個哈希表,分別記錄p的字符個數,和s中前p字符串長度的字符個數,然后比較,如果兩者相同,則將0加入結果 res 中,然后開始遍歷s中剩余的字符,每次右邊加入一個新的字符,然后去掉左邊的一個舊的字符,每次再比較兩個哈希表是否相同即可,參見代碼如下:

 

解法二:

class Solution {
public:
    vector<int> findAnagrams(string s, string p) {
        if (s.empty()) return {};
        vector<int> res, m1(256, 0), m2(256, 0);
        for (int i = 0; i < p.size(); ++i) {
            ++m1[s[i]]; ++m2[p[i]];
        }
        if (m1 == m2) res.push_back(0);
        for (int i = p.size(); i < s.size(); ++i) {
            ++m1[s[i]]; 
            --m1[s[i - p.size()]];
            if (m1 == m2) res.push_back(i - p.size() + 1);
        }
        return res;
    }
};

 

下面這種利用滑動窗口 Sliding Window 的方法也比較巧妙,首先統計字符串p的字符個數,然后用兩個變量 left 和 right 表示滑動窗口的左右邊界,用變量 cnt 表示字符串p中需要匹配的字符個數,然后開始循環,如果右邊界的字符已經在哈希表中了,說明該字符在p中有出現,則 cnt 自減1,然后哈希表中該字符個數自減1,右邊界自加1,如果此時 cnt 減為0了,說明p中的字符都匹配上了,那么將此時左邊界加入結果 res 中。如果此時 right 和 left 的差為p的長度,說明此時應該去掉最左邊的一個字符,如果該字符在哈希表中的個數大於等於0,說明該字符是p中的字符,為啥呢,因為上面有讓每個字符自減1,如果不是p中的字符,那么在哈希表中個數應該為0,自減1后就為 -1,所以這樣就知道該字符是否屬於p,如果去掉了屬於p的一個字符,cnt 自增1,參見代碼如下:

 

解法三:

class Solution {
public:
    vector<int> findAnagrams(string s, string p) {
        if (s.empty()) return {};
        vector<int> res, m(256, 0);
        int left = 0, right = 0, cnt = p.size(), n = s.size();
        for (char c : p) ++m[c];
        while (right < n) {
            if (m[s[right++]]-- >= 1) --cnt;
            if (cnt == 0) res.push_back(left);
            if (right - left == p.size() && m[s[left++]]++ >= 0) ++cnt;
        }
        return res;
    }
};

 

Github 同步地址:

https://github.com/grandyang/leetcode/issues/438

 

類似題目:

Valid Anagram

Anagrams

 

參考資料:

https://leetcode.com/problems/find-all-anagrams-in-a-string/

https://leetcode.com/problems/find-all-anagrams-in-a-string/discuss/92015/ShortestConcise-JAVA-O(n)-Sliding-Window-Solution

https://leetcode.com/problems/find-all-anagrams-in-a-string/discuss/92027/c-on-sliding-window-concise-solution-with-explanation

https://leetcode.com/problems/find-all-anagrams-in-a-string/discuss/92007/Sliding-Window-algorithm-template-to-solve-all-the-Leetcode-substring-search-problem.

 

LeetCode All in One 題目講解匯總(持續更新中...)


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