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[Java恶补day9] 438.找到字符串中所有字母异位词

web 2025/7/21 14:50:01

给定两个字符串 s 和 p，找到 s 中所有 p 的异位词的子串，返回这些子串的起始索引。不考虑答案输出的顺序。

示例 1:
输入: s = “cbaebabacd”, p = “abc”
输出: [0,6]
解释:
起始索引等于 0 的子串是 “cba”, 它是 “abc” 的异位词。
起始索引等于 6 的子串是 “bac”, 它是 “abc” 的异位词。

示例 2:
输入: s = “abab”, p = “ab”
输出: [0,1,2]
解释:
起始索引等于 0 的子串是 “ab”, 它是 “ab” 的异位词。
起始索引等于 1 的子串是 “ba”, 它是 “ab” 的异位词。
起始索引等于 2 的子串是 “ab”, 它是 “ab” 的异位词。

提示:
1 <= s.length, p.length <= $3 * 10^4$
s 和 p 仅包含小写字母

知识点：
定长滑动窗口、数组、字符串

解：
这道题有多种实现方式：①定长滑动窗口；②不定长滑动窗口。这里实现的是①定长滑动窗口。
核心思想是：统计字符的出现次数，若s的子串、p中的所有字符的出现次数相同，则当前滑动窗口内的子串是异位词。

首先，获取两个字符串长度，提高后续代码的可读性。

然后，这里定义了两个数组，分别存储字符串s、p中各个字符的出现次数，因此数组大小分别是26，记录所有字母（26个）。使用数组而不是前面题目使用的HashMap，因为要对元素在或不在Map中进行分类讨论，没有数组的操作简单便利。

接着，若字符串s的长度＜字符串p的长度，则必不存在异位词，因为无法从s中找到一个比自身还长的子串。

然后，遍历p的每个字符，统计各个字符的出现次数：cntP[p.charAt(i) - 'a']++;

然后，遍历s的每个字符，这里用滑动窗口右边界，控制滑动窗口的内容。这里的核心思路是：
①获取当前滑动窗口的左边界，用start表示。因为是定长，所以右边界end-n+1即为左边界的下标。
②若左边界＜0，表示此时尚未开始判断，即，滑动窗口还没到达指定大小。
③对于新加入滑动窗口的元素（右边界指向的元素），将数组中对应字符的出现次数+1。
④判断此时两个数组是否相等。若相等，表明当前滑动窗口内的子串、p中各个字符的出现次数是相同的，因此当前滑动窗口内的子串就是异位词。
⑤更新滑动窗口，对于离开滑动窗口的元素（左边界指向的元素），将数组中对应字符的出现次数-1。

时间复杂度：O(∣Σ∣m)。Arrays.equals()时间复杂度是O(∣Σ∣)，总共遍历m个元素。
空间复杂度：O(∣Σ∣)。因为两个数组各存储了26个字母
∣Σ∣=包含的字符的数量

class Solution {public List<Integer> findAnagrams(String s, String p) {//核心：定长滑动窗口，统计字母的出现次数，若s、p的字母出现次数相同，则是异位词List<Integer> res = new ArrayList<>();//获取字符串s、p的长度int m = s.length();int n = p.length();//定义数组，存储字符的出现次数（比HashMap的操作更方便）int[] cntS = new int[26];int[] cntP = new int[26];//特殊情况判断，直接返回空列表if (m < n)return res;//统计p的每个字符的出现次数for (int i = 0; i < n; i++) {cntP[p.charAt(i) - 'a']++;}//用滑动窗口右边界控制子串for (int end = 0; end < m; end++) {//获取滑动窗口左边界int start = end - n + 1;//新加入滑动窗口的元素（end指向的元素）：出现次数+1cntS[s.charAt(end) - 'a']++;//若左边界＜0，表示此时还没到开始判断的时候if (start < 0) {continue;}//判断s子串、p的每个字符出现次数是否相等，若相等表示当前滑动窗口内的子串是异位词if (Arrays.equals(cntS, cntP)) {res.add(start);//将异位词的起始下标加入结果列表}//更新滑动窗口，离开滑动窗口的元素（start指向的元素）：出现次数-1cntS[s.charAt(start) - 'a']--;}return res;}
}