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📅  最后修改于: 2023-12-03 15:10:36.376000             🧑  作者: Mango

最小化包含另一个字符串T的所有字符的字符串S的前缀长度

这个问题可以被称为最小包含子串问题(minimum window substring problem)。题目描述为:给定一个字符串S和另一个字符串T,通过在S中寻找最短的子串,使得这个子串包含了T中所有的字符而且长度最小,返回这个子串的起始位置和长度。

一般情况下,我们使用两个指针,一个left指向子串的左端,一个right指向子串的右端。我们先将right指针不断向右移动,直到包含了T中所有的字符。这时,我们可以尝试将left指针向右移动,直到不满足包含T中所有字符的条件。之后再移动right指针,重复该过程,直到我们找到了最短子串。

用代码实现的话,可以使用哈希表来维护每个字符在T中出现的次数。另外,我们需要维护每个字符在当前子串中出现的次数,通过这样的方式来检测是否包含了T中的所有字符。具体的操作流程如下:

  1. 初始化哈希表,存储T中每个字符出现的次数
  2. 初始化变量,记录满足条件的最短子串的起始位置、长度,以及left和right指针
  3. 使用while循环不断移动right指针,直到包含了T中所有的字符
  4. 通过移动left指针,在保证包含T中所有字符的条件下尽量减小子串长度
  5. 更新满足条件的最短子串的起始位置、长度
  6. 重复3-5的过程,直到right指针到达S的末尾

以下是Python的实现代码:

def min_substring(s, t):
    from collections import defaultdict

    target = defaultdict(int)
    for char in t:
        target[char] += 1

    window = defaultdict(int)
    left = right = 0
    start = 0
    min_length = float('inf')

    matches = 0
    while right < len(s):
        char = s[right]
        if char in target:
            window[char] += 1
            if window[char] == target[char]:
                matches += 1

        while matches == len(target):
            if right - left + 1 < min_length:
                min_length = right - left + 1
                start = left

            char = s[left]
            if char in target:
                window[char] -= 1
                if window[char] < target[char]:
                    matches -= 1

            left += 1

        right += 1

    if min_length == float('inf'):
        return ''
    else:
        return s[start:start + min_length]

以上代码输出的是包含T中所有字符的最短子串。如果要输出最短子串的长度,则只需要修改代码的返回值即可。如果该问题没有解,则返回一个空字符串。