用于 Anagram 子串搜索(或搜索所有排列)的 C# 程序

介绍

本文介绍一个用于 Anagram 子串搜索或搜索所有排列的 C# 程序，该程序可以在给定一个字符串和一个模式串后，搜索出所有能够通过重新排列字母组成模式串的子串。该程序具有搜索效率高、易于理解、易于修改的特点，适合用于 Anagram 相关问题的解决。

功能

该程序可以完成以下功能：

• 在给定字符串中，搜索所有能够通过重新排列字母组成指定模式串的子串。
• 对于每个搜索到的子串，返回该子串的起始位置和结束位置。
• 可以根据需要修改程序实现特定功能。

实现

以下是该程序的核心代码：

public static List<(int start, int end)> FindAnagrams(string s, string p)
{
    var result = new List<(int start, int end)>();
    var pattern = new int[26];
    
    // 统计模式串字符出现次数
    foreach (var ch in p)
    {
        pattern[ch - 'a']++;
    }

    int left = 0, right = 0, count = p.Length;

    while (right < s.Length)
    {
        if (pattern[s[right] - 'a'] > 0)
        {
            count--;
        }

        pattern[s[right] - 'a']--;
        right++;

        if (count == 0)
        {
            result.Add((start: left, end: right - 1));
        }

        if (right - left == p.Length)
        {
            if (pattern[s[left] - 'a'] >= 0)
            {
                count++;
            }

            pattern[s[left] - 'a']++;
            left++;
        }
    }

    return result;
}

代码解释

该程序的核心是 FindAnagrams 函数，该函数用于搜索所有能够通过重新排列字母组成模式串 p 的子串。该函数包含以下几个步骤：

1. 先将模式串 p 中每个字符出现的次数统计出来，存储到数组 pattern 中。
2. 定义左右指针 left 和 right，开始循环遍历字符串 s，其中 right 先向右移动。
3. 如果字符 s[right] 在 pattern 中出现过，则将 count 减 1。
4. 对于字符 s[right]，将其在 pattern 中出现的次数减 1。
5. 如果 count 减少到 0，说明找到了一个符合条件的子串，将该子串的起始位置和结束位置存储到结果列表中。
6. 如果当前窗口大小等于模式串的长度，则需要将 left 向右移动，同时更新 pattern 数组。如果 s[left] 的计数大于等于 0，说明它是模式串中的一个字符，需要将 count 加一。
7. 重复第二步至第六步，直到遍历完整个字符串 s。

示例

以下是该程序的使用示例：

string s = "cbaebabacd";
string p = "abc";

var result = FindAnagrams(s, p);

foreach (var item in result)
{
    Console.WriteLine($"Start: {item.start}, End: {item.end}");
}

输出结果为：

Start: 0, End: 2
Start: 6, End: 8

说明在字符串 s 中，有两个符合条件的子串，分别为 cba 和 bac。

总结

本文介绍了一个用于 Anagram 子串搜索或搜索所有排列的 C# 程序，该程序采用了滑动窗口算法，具有搜索效率高、易于理解、易于修改的特点。如果需要解决 Anagram 相关问题，可以使用该程序作为参考实现。