跳转至

1461. 检查一个字符串是否包含所有长度为 K 的二进制子串

题目描述

给你一个二进制字符串 s 和一个整数 k 。如果所有长度为 k 的二进制字符串都是 s 的子串,请返回 true ,否则请返回 false

 

示例 1:

输入:s = "00110110", k = 2
输出:true
解释:长度为 2 的二进制串包括 "00","01","10" 和 "11"。它们分别是 s 中下标为 0,1,3,2 开始的长度为 2 的子串。

示例 2:

输入:s = "0110", k = 1
输出:true
解释:长度为 1 的二进制串包括 "0" 和 "1",显然它们都是 s 的子串。

示例 3:

输入:s = "0110", k = 2
输出:false
解释:长度为 2 的二进制串 "00" 没有出现在 s 中。

 

提示:

  • 1 <= s.length <= 5 * 105
  • s[i] 不是'0' 就是 '1'
  • 1 <= k <= 20

解法

方法一:哈希表

首先,对于一个长度为 $n$ 的字符串 $s$,长度为 $k$ 的子串的个数为 $n - k + 1$,如果 $n - k + 1 < 2^k$,则一定存在长度为 $k$ 的二进制串不是 $s$ 的子串,返回 false

接下来,我们遍历字符串 $s$,将所有长度为 $k$ 的子串存入集合 $ss$,最后判断集合 $ss$ 的大小是否等于 $2^k$。

时间复杂度 $O(n \times k)$,空间复杂度 $O(n)$。其中 $n$ 是字符串 $s$ 的长度。

1
2
3
4
5
6
7
8
class Solution:
    def hasAllCodes(self, s: str, k: int) -> bool:
        n = len(s)
        m = 1 << k
        if n - k + 1 < m:
            return False
        ss = {s[i : i + k] for i in range(n - k + 1)}
        return len(ss) == m
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
class Solution {
    public boolean hasAllCodes(String s, int k) {
        int n = s.length();
        int m = 1 << k;
        if (n - k + 1 < m) {
            return false;
        }
        Set<String> ss = new HashSet<>();
        for (int i = 0; i < n - k + 1; ++i) {
            ss.add(s.substring(i, i + k));
        }
        return ss.size() == m;
    }
}
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
class Solution {
public:
    bool hasAllCodes(string s, int k) {
        int n = s.size();
        int m = 1 << k;
        if (n - k + 1 < m) {
            return false;
        }
        unordered_set<string> ss;
        for (int i = 0; i + k <= n; ++i) {
            ss.insert(move(s.substr(i, k)));
        }
        return ss.size() == m;
    }
};
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
func hasAllCodes(s string, k int) bool {
    n, m := len(s), 1<<k
    if n-k+1 < m {
        return false
    }
    ss := map[string]bool{}
    for i := 0; i+k <= n; i++ {
        ss[s[i:i+k]] = true
    }
    return len(ss) == m
}
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
function hasAllCodes(s: string, k: number): boolean {
    const n = s.length;
    const m = 1 << k;
    if (n - k + 1 < m) {
        return false;
    }
    const ss = new Set<string>();
    for (let i = 0; i + k <= n; ++i) {
        ss.add(s.slice(i, i + k));
    }
    return ss.size === m;
}

方法二:滑动窗口

方法一中,我们存储了所有长度为 $k$ 的不同子串,子串的处理需要 $O(k)$ 的时间,我们可以改用滑动窗口,每次添加最新字符时,删除窗口最左边的字符。此过程中用一个整型数字 $x$ 来存放子串。

时间复杂度 $O(n)$,空间复杂度 $O(n)$。其中 $n$ 是字符串 $s$ 的长度。

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
class Solution:
    def hasAllCodes(self, s: str, k: int) -> bool:
        n = len(s)
        m = 1 << k
        if n - k + 1 < m:
            return False
        ss = set()
        x = int(s[:k], 2)
        ss.add(x)
        for i in range(k, n):
            a = int(s[i - k]) << (k - 1)
            b = int(s[i])
            x = (x - a) << 1 | b
            ss.add(x)
        return len(ss) == m
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
class Solution {
    public boolean hasAllCodes(String s, int k) {
        int n = s.length();
        int m = 1 << k;
        if (n - k + 1 < m) {
            return false;
        }
        boolean[] ss = new boolean[m];
        int x = Integer.parseInt(s.substring(0, k), 2);
        ss[x] = true;
        for (int i = k; i < n; ++i) {
            int a = (s.charAt(i - k) - '0') << (k - 1);
            int b = s.charAt(i) - '0';
            x = (x - a) << 1 | b;
            ss[x] = true;
        }
        for (boolean v : ss) {
            if (!v) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
}
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
class Solution {
public:
    bool hasAllCodes(string s, int k) {
        int n = s.size();
        int m = 1 << k;
        if (n - k + 1 < m) {
            return false;
        }
        bool ss[m];
        memset(ss, false, sizeof(ss));
        int x = stoi(s.substr(0, k), nullptr, 2);
        ss[x] = true;
        for (int i = k; i < n; ++i) {
            int a = (s[i - k] - '0') << (k - 1);
            int b = s[i] - '0';
            x = (x - a) << 1 | b;
            ss[x] = true;
        }
        return all_of(ss, ss + m, [](bool v) { return v; });
    }
};
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
func hasAllCodes(s string, k int) bool {
    n, m := len(s), 1<<k
    if n-k+1 < m {
        return false
    }
    ss := make([]bool, m)
    x, _ := strconv.ParseInt(s[:k], 2, 64)
    ss[x] = true
    for i := k; i < n; i++ {
        a := int64(s[i-k]-'0') << (k - 1)
        b := int64(s[i] - '0')
        x = (x-a)<<1 | b
        ss[x] = true
    }
    for _, v := range ss {
        if !v {
            return false
        }
    }
    return true
}
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
function hasAllCodes(s: string, k: number): boolean {
    const n = s.length;
    const m = 1 << k;
    if (n - k + 1 < m) {
        return false;
    }
    let x = +`0b${s.slice(0, k)}`;
    const ss = new Set<number>();
    ss.add(x);
    for (let i = k; i < n; ++i) {
        const a = +s[i - k] << (k - 1);
        const b = +s[i];
        x = ((x - a) << 1) | b;
        ss.add(x);
    }
    return ss.size === m;
}

评论