← Static tasks

76. Minimum Window Substring

leetcode hard

#array#csharp#hard#hash-table#leetcode#sliding-window#string#tree#two-pointers

Task

Даны две строки s и t длиной m и n соответственно. Верните наименьшую подстроку строки s так, чтобы каждый символ из строки t (включая дубликаты) входил в эту подстроку. Если такой подстроки не существует, верните пустую строку "".

Тестовые примеры будут сформированы таким образом, что ответ будет уникальным.

Пример:

Input: s = "ADOBECODEBANC", t = "ABC"

Output: "BANC"

Explanation: The minimum window substring "BANC" includes 'A', 'B', and 'C' from string t.

C# solution

matched/original
public class Solution {
    public string MinWindow(string s, string t) {
        if (s.Length == 0 || t.Length == 0) {
            return "";
        }
        Dictionary<char, int> dictT = new Dictionary<char, int>();
        for (int i = 0; i < t.Length; i++) {
            if (dictT.ContainsKey(t[i])) {
                dictT[t[i]]++;
            } else {
                dictT[t[i]] = 1;
            }
        }
        int required = dictT.Count;
        int l = 0, r = 0;
        int formed = 0;
        Dictionary<char, int> windowCounts = new Dictionary<char, int>();
        int[] ans = { -1, 0, 0 };
        while (r < s.Length) {
            char c = s[r];
            if (windowCounts.ContainsKey(c)) {
                windowCounts[c]++;
            } else {
                windowCounts[c] = 1;
            }
            if (dictT.ContainsKey(c) && windowCounts[c] == dictT[c]) {
                formed++;
            }
            while (l <= r && formed == required) {
                c = s[l];
                if (ans[0] == -1 || r - l + 1 < ans[0]) {
                    ans[0] = r - l + 1;
                    ans[1] = l;
                    ans[2] = r;
                }
                windowCounts[c]--;
                if (dictT.ContainsKey(c) && windowCounts[c] < dictT[c]) {
                    formed--;
                }
                l++;
            }
            r++;
        }
        return ans[0] == -1 ? "" : s.Substring(ans[1], ans[2] - ans[1] + 1);
    }
}

C++ solution

auto-draft, review before submit
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

// Auto-generated C++ draft from the C# solution. Review containers, LINQ and helper types before submit.
class Solution {
public:
    public string MinWindow(string s, string t) {
        if (s.size() == 0 || t.size() == 0) {
            return "";
        }
        unordered_map<char, int> dictT = new unordered_map<char, int>();
        for (int i = 0; i < t.size(); i++) {
            if (dictT.count(t[i])) {
                dictT[t[i]]++;
            } else {
                dictT[t[i]] = 1;
            }
        }
        int required = dictT.size();
        int l = 0, r = 0;
        int formed = 0;
        unordered_map<char, int> windowCounts = new unordered_map<char, int>();
        vector<int>& ans = { -1, 0, 0 };
        while (r < s.size()) {
            char c = s[r];
            if (windowCounts.count(c)) {
                windowCounts[c]++;
            } else {
                windowCounts[c] = 1;
            }
            if (dictT.count(c) && windowCounts[c] == dictT[c]) {
                formed++;
            }
            while (l <= r && formed == required) {
                c = s[l];
                if (ans[0] == -1 || r - l + 1 < ans[0]) {
                    ans[0] = r - l + 1;
                    ans[1] = l;
                    ans[2] = r;
                }
                windowCounts[c]--;
                if (dictT.count(c) && windowCounts[c] < dictT[c]) {
                    formed--;
                }
                l++;
            }
            r++;
        }
        return ans[0] == -1 ? "" : s.Substring(ans[1], ans[2] - ans[1] + 1);
    }
}

Java solution

matched/original
class Solution {
    public String minWindow(String s, String t) {
        if (s.length() == 0 || t.length() == 0) {
            return "";
        }

        Map<Character, Integer> dictT = new HashMap<Character, Integer>();
        for (int i = 0; i < t.length(); i++) {
            int count = dictT.getOrDefault(t.charAt(i), 0);
            dictT.put(t.charAt(i), count + 1);
        }

        int required = dictT.size();
        int l = 0, r = 0;
        int formed = 0;
        Map<Character, Integer> windowCounts = new HashMap<Character, Integer>();
        int[] ans = { -1, 0, 0 };

        while (r < s.length()) {
            char c = s.charAt(r);
            int count = windowCounts.getOrDefault(c, 0);
            windowCounts.put(c, count + 1);

            if (dictT.containsKey(c) && windowCounts.get(c).intValue() == dictT.get(c).intValue()) {
                formed++;
            }

            while (l <= r && formed == required) {
                c = s.charAt(l);
                if (ans[0] == -1 || r - l + 1 < ans[0]) {
                    ans[0] = r - l + 1;
                    ans[1] = l;
                    ans[2] = r;
                }

                windowCounts.put(c, windowCounts.get(c) - 1);
                if (dictT.containsKey(c) && windowCounts.get(c).intValue() < dictT.get(c).intValue()) {
                    formed--;
                }

                l++;
            }

            r++;
        }

        return ans[0] == -1 ? "" : s.substring(ans[1], ans[2] + 1);
    }
}

JavaScript solution

matched/original
var minWindow = function (s, t) {
    if (s.length === 0 || t.length === 0) {
        return "";
    }
    let dictT = new Map();
    for (let i = 0; i < t.length; i++) {
        let count = dictT.get(t.charAt(i)) || 0;
        dictT.set(t.charAt(i), count + 1);
    }
    let required = dictT.size;
    let l = 0,
        r = 0;
    let formed = 0;
    let windowCounts = new Map();
    let ans = [-1, 0, 0];
    while (r < s.length) {
        let c = s.charAt(r);
        let count = windowCounts.get(c) || 0;
        windowCounts.set(c, count + 1);
        if (dictT.has(c) && windowCounts.get(c) === dictT.get(c)) {
            formed++;
        }
        while (l <= r && formed === required) {
            c = s.charAt(l);
            if (ans[0] === -1 || r - l + 1 < ans[0]) {
                ans[0] = r - l + 1;
                ans[1] = l;
                ans[2] = r;
            }
            windowCounts.set(c, windowCounts.get(c) - 1);
            if (dictT.has(c) && windowCounts.get(c) < dictT.get(c)) {
                formed--;
            }
            l++;
        }
        r++;
    }
    return ans[0] === -1 ? "" : s.substring(ans[1], ans[2] + 1);
};

Python solution

matched/original
class Solution:
    def minWindow(self, s: str, t: str) -> str:
        if not t or not s:
            return ""

        dict_t = Counter(t)
        required = len(dict_t)
        l, r = 0, 0
        formed = 0
        window_counts = {}
        ans = float("inf"), None, None

        while r < len(s):
            character = s[r]
            window_counts[character] = window_counts.get(character, 0) + 1

            if character in dict_t and window_counts[character] == dict_t[character]:
                formed += 1

            while l <= r and formed == required:
                character = s[l]
                if r - l + 1 < ans[0]:
                    ans = (r - l + 1, l, r)

                window_counts[character] -= 1
                if character in dict_t and window_counts[character] < dict_t[character]:
                    formed -= 1

                l += 1

            r += 1
        return "" if ans[0] == float("inf") else s[ans[1]: ans[2] + 1]

Go solution

matched/original
func minWindow(s string, t string) string {
    if len(s) == 0 || len(t) == 0 {
        return ""
    }
    dictT := make(map[rune]int)
    for _, c := range t {
        dictT[c]++
    }
    required := len(dictT)
    l, r := 0, 0
    formed := 0
    windowCounts := make(map[rune]int)
    ans := []int{-1, 0, 0}
    for r < len(s) {
        c := rune(s[r])
        windowCounts[c]++
        if _, ok := dictT[c]; ok && windowCounts[c] == dictT[c] {
            formed++
        }
        for l <= r && formed == required {
            c = rune(s[l])
            if ans[0] == -1 || r-l+1 < ans[0] {
                ans[0] = r - l + 1
                ans[1] = l
                ans[2] = r
            }
            windowCounts[c]--
            if _, ok := dictT[c]; ok && windowCounts[c] < dictT[c] {
                formed--
            }
            l++
        }
        r++
    }
    if ans[0] == -1 {
        return ""
    }
    return s[ans[1] : ans[2]+1]
}

Explanation

Algorithm

1️⃣

Мы начинаем с двух указателей, left и right, которые изначально указывают на первый элемент строки S.

2️⃣

Мы используем указатель right для расширения окна до тех пор, пока не получим желаемое окно, т.е. окно, которое содержит все символы из T.

3️⃣

Как только у нас есть окно со всеми символами, мы можем передвигать указатель left вперёд по одному. Если окно по-прежнему желаемое, мы продолжаем обновлять размер минимального окна. Если окно больше не желаемое, мы повторяем шаг 2 и далее.

😎