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【优选算法】——滑动窗口(下篇)

时间:2024-10-25 13:16:28浏览次数:3  
标签:子串 下篇 int ret 算法 hash1 words 滑动 left

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1、水果成篮

2、找到字符串中所有字母异位词

3、串联所有单词的子串

4、最小覆盖子串


1、水果成篮

你正在探访一家农场,农场从左到右种植了一排果树。这些树用一个整数数组 fruits 表示,其中 fruits[i] 是第 i 棵树上的水果 种类 。

你想要尽可能多地收集水果。然而,农场的主人设定了一些严格的规矩,你必须按照要求采摘水果:

  • 你只有 两个 篮子,并且每个篮子只能装 单一类型 的水果。每个篮子能够装的水果总量没有限制。
  • 你可以选择任意一棵树开始采摘,你必须从 每棵 树(包括开始采摘的树)上 恰好摘一个水果 。采摘的水果应当符合篮子中的水果类型。每采摘一次,你将会向右移动到下一棵树,并继续采摘。
  • 一旦你走到某棵树前,但水果不符合篮子的水果类型,那么就必须停止采摘。

给你一个整数数组 fruits ,返回你可以收集的水果的 最大 数目。

示例 1:

输入:fruits = [1,2,1]
输出:3
解释:可以采摘全部 3 棵树。

示例 2:

输入:fruits = [0,1,2,2]
输出:3
解释:可以采摘 [1,2,2] 这三棵树。
如果从第一棵树开始采摘,则只能采摘 [0,1] 这两棵树。

示例 3:

输入:fruits = [1,2,3,2,2]
输出:4
解释:可以采摘 [2,3,2,2] 这四棵树。
如果从第一棵树开始采摘,则只能采摘 [1,2] 这两棵树。

示例 4:

输入:fruits = [3,3,3,1,2,1,1,2,3,3,4]
输出:5
解释:可以采摘 [1,2,1,1,2] 这五棵树。

解题代码: 

class Solution {
public:
    int totalFruit(vector<int>& f) {
        int len=f.size();
        //定义一个哈希表
        unordered_map<int,int> hash;
        int ret=0;
        for(int left=0,right=0;right<len;right++)
        {
            //进窗口
            hash[f[right]]++;
            //出窗口
            while(left<len&&hash.size()>2) 
            {
                hash[f[left]]--;
                if(hash[f[left]]==0) hash.erase(f[left]);
                left++;
            }
            //更新结果
            ret=max(ret,right-left+1);
        }
        return ret;
    }
};

 代码小优化:

class Solution {
public:
    int totalFruit(vector<int>& f) {
        int len=f.size();
        int hash[100001]={0};
        int ret=0;
        for(int left=0,right=0,kinds=0;right<len;right++)
        {
            if(hash[f[right]]==0) kinds++;
            hash[f[right]]++;//进窗口
            while(left<len&&kinds>2)//出窗口
            {
                hash[f[left]]--;
                if(hash[f[left]]==0) kinds--;
                left++;
            }
            ret=max(ret,right-left+1);//更新结果
        }
        return ret;
    }
};

2、找到字符串中所有字母异位词

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。

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。

 

解题代码:

class Solution {
public:
    bool check(int* hash1,int* hash2)
    {
        for(int i=0;i<26;i++)
        {
            if(hash1[i]!=hash2[i])
            return false;
        }
        return true;
    }
    vector<int> findAnagrams(string s, string p) {
        vector<int> ret;
        int hash1[26]={0};
        int hash2[26]={0};
        for(auto e:p) hash1[e-'a']++;
        int len1 =p.size();
        int len2 =s.size();
        for(int left=0,right=0;right<len2;right++)
        {
            hash2[s[right]-'a']++;//进窗口
            if(right-left+1>len1)//判断是否出窗口
            {
                hash2[s[left]-'a']--;
                left++;
            }
            if(check(hash1,hash2)) ret.push_back(left);//更新结果
        }
        return ret;
    }
};

优化判断后的代码:

class Solution {
public:
    vector<int> findAnagrams(string s, string p) {
        vector<int> ret;
        int hash1[26]={0},hash2[26]={0}; 
        for(auto e:p) hash1[e-'a']++;
        int len1 =p.size(),len2 =s.size();
        int count=0;//记录有效字符的个数
        for(int left=0,right=0;right<len2;right++)
        {
            hash2[s[right]-'a']++;//进窗口
            if(hash2[s[right]-'a']<=hash1[s[right]-'a']) count++;
            if(right-left+1>len1)//判断是否出窗口
            {
                if(hash2[s[left]-'a']<=hash1[s[left]-'a']) count--;
                hash2[s[left++]-'a']--;
            }
            if(count==len1) ret.push_back(left);//更新结果
        }
        return ret;
    }
};

3、串联所有单词的子串

给定一个字符串 s 和一个字符串数组 words words 中所有字符串 长度相同

 s 中的 串联子串 是指一个包含  words 中所有字符串以任意顺序排列连接起来的子串。

  • 例如,如果 words = ["ab","cd","ef"], 那么 "abcdef", "abefcd""cdabef", "cdefab""efabcd", 和 "efcdab" 都是串联子串。 "acdbef" 不是串联子串,因为他不是任何 words 排列的连接。

返回所有串联子串在 s 中的开始索引。你可以以 任意顺序 返回答案。

示例 1:

输入:s = "barfoothefoobarman", words = ["foo","bar"]
输出:[0,9]
解释:因为 words.length == 2 同时 words[i].length == 3,连接的子字符串的长度必须为 6。
子串 "barfoo" 开始位置是 0。它是 words 中以 ["bar","foo"] 顺序排列的连接。
子串 "foobar" 开始位置是 9。它是 words 中以 ["foo","bar"] 顺序排列的连接。
输出顺序无关紧要。返回 [9,0] 也是可以的。

示例 2:

输入:s = "wordgoodgoodgoodbestword", words = ["word","good","best","word"]
输出:[]
解释:因为 words.length == 4 并且 words[i].length == 4,所以串联子串的长度必须为 16。
s 中没有子串长度为 16 并且等于 words 的任何顺序排列的连接。
所以我们返回一个空数组。

示例 3:

输入:s = "barfoofoobarthefoobarman", words = ["bar","foo","the"]
输出:[6,9,12]
解释:因为 words.length == 3 并且 words[i].length == 3,所以串联子串的长度必须为 9。
子串 "foobarthe" 开始位置是 6。它是 words 中以 ["foo","bar","the"] 顺序排列的连接。
子串 "barthefoo" 开始位置是 9。它是 words 中以 ["bar","the","foo"] 顺序排列的连接。
子串 "thefoobar" 开始位置是 12。它是 words 中以 ["the","foo","bar"] 顺序排列的连接。

解题代码:

class Solution {
public:
    vector<int> findSubstring(string s, vector<string>& words) {
        vector<int> ret;//记录结果
        int len=words[0].size();
        unordered_map<string,int> hash1;
        //将words的字符串放入hash1
        for(auto& e:words) hash1[e]++;

        for(int i=0;i<len;i++)//进行len次滑动窗口
        {
            unordered_map<string,int> hash2;
            for(int left=i,right=i,count=0;right+len<=s.size();right+=len)
            {
                string in=s.substr(right,len);
                hash2[in]++;//进窗口
                if(hash1.count(in)&&hash2[in]<=hash1[in]) count++;//维护count
                if(right-left+1>words.size()*len)
                {
                    string out=s.substr(left,len);
                    if(hash1.count(out)&&hash2[out]<=hash1[out]) count--;//维护count
                    hash2[out]--;//出窗口
                    left+=len;
                }
                if(count==words.size()) ret.push_back(left);//更新结果
            }
        }
        return ret;
    }
};

4、最小覆盖子串

给你一个字符串 s 、一个字符串 t 。返回 s 中涵盖 t 所有字符的最小子串。如果 s 中不存在涵盖 t 所有字符的子串,则返回空字符串 "" 。

注意:

  • 对于 t 中重复字符,我们寻找的子字符串中该字符数量必须不少于 t 中该字符数量。
  • 如果 s 中存在这样的子串,我们保证它是唯一的答案。

示例 1:

输入:s = "ADOBECODEBANC", t = "ABC"
输出:"BANC"
解释:最小覆盖子串 "BANC" 包含来自字符串 t 的 'A'、'B' 和 'C'。

示例 2:

输入:s = "a", t = "a"
输出:"a"
解释:整个字符串 s 是最小覆盖子串。

示例 3:

输入: s = "a", t = "aa"
输出: ""
解释: t 中两个字符 'a' 均应包含在 s 的子串中,
因此没有符合条件的子字符串,返回空字符串。

解题代码: 

class Solution {
public:
    string minWindow(string s, string t) {
        int len=INT_MAX,begin=-1;//记录子串长度和结果起始位置
        int hash1[128]={0};
        int hash2[128]={0};
        for(auto ch:t) hash1[ch]++;
        for(int left=0,right=0,count=0;right<s.size();right++)
        {
            char in=s[right];
            hash2[in]++;//进窗口
            if(hash2[in]<=hash1[in]) count++;//维护 count
            while(count>=t.size())
            {
                if(len>right-left+1) 
                {
                    len=right-left+1;//更新len
                    begin=left;//更新结果
                }
                char out=s[left++];
                if(hash1[out]&&hash2[out]<=hash1[out]) count--;// count
                if(hash1[out]) hash2[out]--;//出窗口
            }
        }
       return begin==-1?"":s.substr(begin,len);
    }
};

标签:子串,下篇,int,ret,算法,hash1,words,滑动,left
From: https://blog.csdn.net/2301_80221228/article/details/143149331

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