1461. Check If a String Contains All Binary Codes

Question

Given a binary string s and an integer k, return true if every binary code of length k is a substring of s. Otherwise, return false.

Solution

位运算+哈希表，用整数num记录二进制编码并加入哈希表中。
首先将字符串内的前k位二进制码转换为整数。并将其数值添加到哈希表内。

滑动窗口遍历，维持num为k长度内二进制码所对应的整数，并在遍历时将num加入哈希集合。
如果哈希集合的size达到k长度对应的可组合数，则返回true，否则返回false。

位运算与掩码

为了维护整数num，首先将其二进制编码向左移动一位。
然后与mask进行按位与运算，屏蔽掉多余的位数。

mask的值为k长度对应的可组合数-1。

Code

class Solution {
    public boolean hasAllCodes(String s, int k) {
        if(s.length() < k) return false;    //字符串长度不足则返回false
        char[] bin = s.toCharArray();
        int n = s.length(), m = (int) Math.pow(2, k);
        HashSet<Integer> set = new HashSet<>(); //哈希表记录访问过的数字
        
        int num = Integer.parseInt(s.substring(0,k), 2);    //字符串以二进制转换为整数
        int mask = m-1; //掩码等于寻找长度-1
        set.add(num);
        
        for(int i = k; i < s.length(); i++){  //位运算，维护窗口内整数的值
            num <<= 1;  //位运算左移一位
            num &= mask;    //出界的位置被掩码遮盖
            if(bin[i] == '1') num++;
            set.add(num);
            if(set.size() == m) return true;    //如果哈希表长度等于2^k，则已经遍历了所有组合，返回true
        }
        return false;
    }
}