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LeetCode-滑动窗口-找到字符串中所有字母异位词

✏️ 关于专栏：专栏用于记录 prepare for the coding test。

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📝 找到字符串中所有字母异位词

🎯题目描述

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。

🔗题目链接：找到字符串中所有字母异位词

🔍 输入输出示例

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。

🧩题目提示

• 1 <= s.length, p.length <= 3 * 104
• s 和 p 仅包含小写字母

🧪滑动窗口—定长

本题适合使用 定长滑动窗口，即窗口长度固定为 p.size()，从左往右滑动，每次滑动判断当前窗口是否是异位词。

我们用两个长度为 26 的数组来统计字母频次（因为仅包含小写字母），当两个数组相等时（array支持$==$​直接比较），说明当前窗口是 p 的异位词。

1.预处理字符串 p 的字符频率，用一个长度为 26 的数组 cnt_p 存储。

2.滑动窗口遍历 s，维护当前窗口内的频率数组 cnt_s。

3.若 cnt_s 与 cnt_p 相等，则窗口起始位置是一个异位词。

class Solution {
public:vector<int> findAnagrams(string s, string p) {vector<int> ans;array<int,26> cnt_s {};array<int,26> cnt_p {};for(char c : p){cnt_p[c - 'a']++;}for(int right = 0;right < s.size();right++){cnt_s[s[right] - 'a']++;int left = right - p.size() + 1;if(left >= 0){if(cnt_s == cnt_p){ans.push_back(left);}cnt_s[s[left]-'a']--;}else{continue;}}return ans;}
};

🧪滑动窗口—变长

相比固定窗口的方法，我们也可以用灵活窗口（变长）去尝试：

• 每次将右指针加入窗口，并对字符频率计数；
• 若某个字符频率多了，就不断移动左指针直到频率合法；
• 当窗口长度等于 p.size()，说明找到一个异位词。

class Solution {
public:vector<int> findAnagrams(string s, string p) {vector<int> ans;array<int,26> cnt {};for(char c : p){cnt[c - 'a']++;}int left = 0;for(int right = 0;right < s.size();right++){int c = s[right] - 'a';cnt[c]--;while(cnt[c] < 0){cnt[s[left] - 'a']++;left++;}if(right - left + 1 == p.size()){ans.push_back(left);}}return ans;}
};

🌟 总结

• 使用字符频率数组作为滑动窗口核心；

• 左指针控制窗口合法性，右指针推动遍历；

• 比较频率数组是否一致，作为是否匹配的判断依据。

滑动窗口维度	技巧要点
指针控制	一般使用 left 和 right 两个指针定义区间 [left, right] 或 [left, right)
窗口内数据维护	统计频率、子串长度、计数器（如满足条件的字符个数）等
何时收缩窗口	取决于当前窗口是否满足题意或已经不合法
何时记录结果	当窗口满足题意时保存起始索引或其他信息

知识点	简要描述
滑动窗口	一种通过左右指针控制子串区域的技巧，适合处理子串/子数组问题
字符频率匹配	通过数组或哈希表统计字符出现次数，判断是否为异位词
固定长度滑窗	每次窗口长度固定，对新字符加入、旧字符移出，保持频率平衡
数组比较	std::array<int, 26> 支持 == 运算，效率高于 unordered_map

🔁 相似题目推荐（逐步进阶）

难度	题目	题目编号	技巧
🌱 简单	字符串的排列	567	判断是否包含某异位词
🌿 中等	本题	438	找出所有异位词起始位置
🌳 中等	最小覆盖子串	76	滑窗 + 字符要求计数器
🌲 困难	串联所有单词的子串	30	复杂频率统计、窗口倍增