HOT 100 | 【子串】76.最小覆盖子串、【普通数组】53.最大子数组和、【普通数组】56.合并区间

发布于:2025-05-09 ⋅ 阅读:(8) ⋅ 点赞:(0)

一、【子串】76.最小覆盖子串

1. 解题思路

        定义两个哈希表分别用于 t 统计字符串 t 的字符个数,另一个sub_s用于统计字符串 t 在 s 的子串里面字符出现的频率。

        为了降低时间复杂度,定义一个变量t_count用于统计 t 哈希表中元素的个数。哈希表sub_s是一边遍历字符串s一边构建的,所以定义一个变量have用于统计有几个元素满足了t哈希表的条件。当且仅当t_count == have,则表明子串sub_s是涵盖t中所有字符。

        暴力枚举所有s的子串,然后在满足条件的子串中选出长度最小的返回即可,但是这种方法时间复杂度为O(n^2),我们可以选择时间复杂度更优的滑动窗口来解决(时间复杂度O(n))。

        (1)从s开始进行遍历,如果该字符在t中存在,那么更新sub_s和have后,若没有满足条件t_count == have,那么则移动滑动窗口的右边界;如果该字符在t中不存在,那么窗口右边界直接继续向右移动。

        (2)直到满足条件t_count == have,则记录当前窗口的长度length和起点start,然后将窗口的左边界向右移动后,更新sub_s和have。

        (3)如果sub_s和have不满足t_count == have,则重复步骤(1)。

        (4)如果再次遇到满足条件的子串,则判断其长度是否小于length,如果是则更新length和start。

2. 代码实现

class Solution:
    def minWindow(self, s:str, t:str)->str:
        ans_left = -1
        ans_right = len(s)
        cnt_s = Counter()
        cnt_t = Counter(t)
        
        left = 0
        for right, c in enumerate(s):
            cnt_s[c] += 1
            while cnt_s >= cnt_t:
                if right-left < ans_right-ans_left:
                    ans_left, ans_right = left, right 
                cnt_s[s[left]] -= 1
                left += 1
        return "" if ans_left < 0 else s[ans_left:ans_right+1]
                    

二、【普通数组】53.最大子数组和

1. 解题思路

        本题采用动态规划五部曲进行解答。

        (1)定义dp数组:dp[i]表示的是以nums[i]结尾的最大连续子序列的和。

        (2)递推公式:可以发现,连续子序列的和dp[i]分为两种状态可以得到,一是dp[i-1]+nums[i],也就是延续前面的子序列;另一种是nums[i],也就是从该元素开始的子序列。因此,得到递推公式:dp = max(dp[i-1]+nums[i], nums[i] )

        (3)初始化:dp[0]必须初始化为数组的头元素,即dp[0] = nums[0],其余的元素可以初始化任意值,因为随着状态转移其真正的值会覆盖初始值。

        (4)遍历顺序:正常的遍历顺序即可。

        (5)打印:注意最后输出的不是dp[i],因为最大子数组和不一定是最后一个元素结尾的。

2. 代码实现

class Solution:
    def maxSubArray(self, nums: List[int])->int:
        dp = [0] * len(nums)
        dp[0] = nums[0]
        for i in range(1, len(nums)):
            dp[i] = max(dp[i-1]+nums[i], nums[i])
        return max(dp)

三、【普通数组】56.合并区间

1. 解题思路

        本题采用贪心算法

        (1)为了方便对区间进行合并,需要对区间按照左边界或者右边界进行排序

        (2)判断区间是否发生重叠:当前区间的左边界是否小于等于上一个区间的右边界,如果是则说明这两个区间发生了重叠,那么需要合并区间;如果不是则说明没有发生重叠,那么定义一个新数组存放将当前区间。

        (3)注意:在合并区间的过程中,是更新区间的右边界,但最新的右边界并不一定是当前区间的右边界,因为可能存在上一个区间右边界大于当前区间右边界的情况,所以在进行合并的时候,更新右边界应该是取当前区间右边界和上一个区间右边界的最大值

2. 代码实现

class Solution:
    def merge(self, intervals:List[List[int]])->List[List[int]]:

        # 定义一个变量result用于存放结果集
        result = []

        # 判断给出的intervals是否为空
        if len(intervals) == 0:
            return result

        # 按照左边界对区间进行排序
        intervals.sort(key = lambda x: x[0])
        
        # 将第一个区间加入到结果集中,再进行更新即可
        result.append(intervals[0])

        # 遍历区间,从1开始是因为为了防止i-1异常
        for i in range(1, len(intervals)):
            # 判断区间是否重叠
            if result[-1][1]>=intervals[i][0]:
                result[-1][1] = max(result[-1][1], intervals[i][1])
            else:
                result.append(intervals[i])
        return result


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