C++代码来找到具有一个最小子字符串的两个子字符串

1. 引言

本文将会介绍如何使用C++代码找到具有一个最小子字符串的两个子字符串。

2. 什么是最小子字符串

子字符串是指原字符串中的连续一段字符。最小子字符串是指子字符串中所有字符均不相同的最短长度。

3. 解决方法

3.1 暴力解法

暴力解法即为枚举出所有子字符串，再遍历每个子字符串的字符，判断是否有重复字符，取长度最短的即可。

实现如下：

int minSubstr(string str)
{
    int len = str.length();
    int res = len;
    for (int i = 0; i < len; i++)
    {
        for (int j = i + 1; j < len; j++)
        {
            int tempLen = j - i + 1;
            bool flag = true;
            for (int k = i; k < j; k++)
            {
                for (int t = k + 1; t <= j; t++)
                {
                    if (str[k] == str[t])
                    {
                        flag = false;
                        break;
                    }
                }
                if (!flag)
                    break;
            }
            if (flag && tempLen < res)
                res = tempLen;
        }
    }
    return res;
}

时间复杂度为O(n^3)，显然对于较长的字符串，计算时间会很长。

3.2 滑动窗口

由于暴力解法太过耗时，我们可以考虑优化解法。相比于暴力解法，我们需要找到更高效的方法快速地找到最小子字符串。为此，我们可以使用滑动窗口。

滑动窗口就是维护一个窗口，根据条件不断地调整窗口大小。

我们设一个左指针left和一个右指针right。刚开始left和right同时指向字符串的第一个字符，然后我们将right往右移动。当right指针指向的字符在[left,right-1]中出现过，我们就将left指针移动到重复字符的位置的下一个位置，此时窗口大小为right-left。当right指针指向的字符没在[left,right-1]中出现过时，我们将right指针继续往右移动。当right指针指向的字符与[left,right-1]中的所有字符都不相同时，我们仍将窗口大小右移，也即将res取min(right-left+1,res)。

实现如下：

int minSubstr(string str)
{
    int len = str.length(), res = len + 1;
    int left = 0, right = 0;
    unordered_set s;
    while (right < len)
    {
        if (s.find(str[right]) == s.end())
        {
            s.insert(str[right]);
            right++;
            res = min(res, right - left);
        }
        else
        {
            s.erase(str[left]);
            left++;
        }
    }
    return res;
}

4. 总结

从暴力解法到滑动窗口，我们寻找最小子字符串的过程逐渐变得高效。在实际开发中，我们需要尽可能减少计算时间，使程序运行更快。