[Algo] Anagram Substring Search 变形词子串

Channe 发布于2019-08-14 12:45 / 601人阅读

摘要：统计字母频率复杂度时间空间思路用一个位的数组统计字符串中每一个字符出现的次数，然后同理，维护一个长度为长度的窗口，来统计这个窗口里母串各个字符出现的次数，计入一个数组中。比较这两个数组是否相同就知道是否是变形词子串了。

Anagram Substring Search

Given a text txt[0..n-1] and a pattern pat[0..m-1], write a function search(char pat[], char txt[]) that prints all occurrences of pat[] and its permutations (or anagrams) in txt[]. You may assume that n > m.
1) Input:  txt[] = "BACDGABCDA"  pat[] = "ABCD"
   Output:   Found at Index 0
             Found at Index 5
             Found at Index 6
2) Input: txt[] =  "AAABABAA" pat[] = "AABA"
   Output:   Found at Index 0
             Found at Index 1
             Found at Index 4

统计字母频率 复杂度

时间 O(NM) 空间 O(1)

思路

用一个256位的数组统计Pattern字符串中每一个字符出现的次数，然后同理，维护一个长度为Pattern长度的窗口，来统计这个窗口里母串各个字符出现的次数，计入一个数组中。比较这两个数组是否相同就知道是否是变形词子串了。窗口向右移动一位时，加上新来的字符，减去刚离开窗口的字符。

代码

public class AnagramSubstring {
    
    public static void main(String[] args){
        System.out.println(findSubstring("BACDGABCDA", "ABCD"));
        
    }
    
    public static List findSubstring(String str, String ptn){
        List res = new LinkedList();
        // 一个数组统计Pattern的字符出现次数
        int[] pntcnt = new int[256];
        // 一个数字统计窗口内的字符出现次数
        int[] strcnt = new int[256];
        for(int i = 0; i < ptn.length(); i++){
            pntcnt[ptn.charAt(i)]++;
        }
        int i = 0;
        for(i = 0; i < ptn.length() && i < str.length(); i++){
            strcnt[str.charAt(i)]++;
        }
        if(isSame(pntcnt, strcnt)){
            res.add(i - ptn.length());
        }
        while(i < str.length()){
            // 新来一个字符，自增其出现次数
            strcnt[str.charAt(i)]++;
            // 将离开窗口的字符次数减一
            strcnt[str.charAt(i - ptn.length())]--;
            i++;
            // 判断两个数组是否相同
            if(isSame(pntcnt, strcnt)){
                res.add(i - ptn.length());
            }
        }
        return res;
    }
    
    public static boolean isSame(int[] arr1, int[] arr2){
        if(arr1.length != arr2.length) return false;
        for(int i = 0; i < arr1.length; i++){
            if(arr1[i] != arr2[i]) return false;
        }
        return true;
    }
}

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