想成功先发疯,不顾一切向前冲。
第一种
定长滑动窗口
. - 力扣(LeetCode)1456.定长子串中的元音的最大数目. - 力扣(LeetCode)
No.1
定长滑窗套路
我总结成三步:入-更新-出。
-
入:下标为 i 的元素进入窗口,更新相关统计量。如果 i<k−1 则重复第一步。
-
更新:更新答案。一般是更新最大值/最小值。
-
出:下标为 i−k+1 的元素离开窗口,更新相关统计量。
以上三步适用于所有定长滑窗题目。
java
class Solution {
public int maxVowels(String S, int k) {
char[] s = S.toCharArray();
int ans = 0;
int temp = 0;
for (int i = 0; i < s.length; i++) {
// 1. 进入窗口
if (s[i] == 'a' || s[i] == 'e' || s[i] == 'i' || s[i] == 'o' || s[i] == 'u') {
temp++;
}
if (i < k - 1) { // 窗口大小不足 k
continue;
}
// 2. 更新答案
ans = Math.max(ans, temp);
// 3. 离开窗口
char out = s[i - k + 1];
if (out == 'a' || out == 'e' || out == 'i' || out == 'o' || out == 'u') {
temp--;
}
}
return ans;
}
}
复杂度分析
- 时间复杂度:O(n),其中 n 是 s 的长度。
- 空间复杂度:O(1)。仅用到若干额外变量。
这里对于字符串的处理及java的String类做一个详细说明
toCharArray()
是 Java 中
String
类的一个方法,用于将字符串转换为字符数组 (char[]
)。每个字符数组中的元素对应于字符串中的一个字符。用法
String str = "Hello, World!"; char[] charArray = str.toCharArray();
解释
str
是一个String
对象。- 调用
str.toCharArray()
会将字符串"Hello, World!"
转换为一个字符数组。charArray
将包含:{'H', 'e', 'l', 'l', 'o', ',', ' ', 'W', 'o', 'r', 'l', 'd', '!'}
常见用途
字符串处理:你可以更方便地遍历字符串中的每个字符。
字符修改 :字符数组可以修改单个字符,而
String
是不可变的(即一旦创建,不能更改其内容)。1.
length()
作用 : 返回字符串的长度(字符数)。
示例 :
javaString str = "Hello, World!"; int len = str.length(); // len = 13
2.
charAt(int index)
作用: 返回指定索引处的字符,索引从 0 开始。
示例 :
javaString str = "Hello"; char ch = str.charAt(1); // ch = 'e'
3.
substring(int beginIndex)
/substring(int beginIndex, int endIndex)
作用: 返回从指定索引开始或在索引区间内的子字符串。
示例 :
javaString str = "Hello, World!"; String subStr1 = str.substring(7); // subStr1 = "World!" String subStr2 = str.substring(0, 5); // subStr2 = "Hello"
4.
indexOf(String str)
/indexOf(char ch)
作用: 返回指定字符或子字符串在原字符串中第一次出现的索引,若未找到则返回 -1。
示例 :
javaString str = "Hello, World!"; int index1 = str.indexOf('W'); // index1 = 7 int index2 = str.indexOf("World"); // index2 = 7
5.
toUpperCase()
/toLowerCase()
作用: 返回将字符串转换为大写或小写后的新字符串。
示例 :
javaString str = "Hello"; String upperStr = str.toUpperCase(); // upperStr = "HELLO" String lowerStr = str.toLowerCase(); // lowerStr = "hello"
6.
trim()
作用: 去除字符串开头和结尾的空白字符。
示例 :
javaString str = " Hello, World! "; String trimmedStr = str.trim(); // trimmedStr = "Hello, World!"
7.
replace(char oldChar, char newChar)
/replace(CharSequence target, CharSequence replacement)
作用: 替换字符串中的指定字符或子字符串。
示例 :
javaString str = "Hello, World!"; String replacedStr1 = str.replace('o', 'a'); // replacedStr1 = "Hella, Warld!" String replacedStr2 = str.replace("World", "Java"); // replacedStr2 = "Hello, Java!"
8.
equals(Object anObject)
/equalsIgnoreCase(String anotherString)
作用 : 比较两个字符串的内容是否相等。
equalsIgnoreCase
不区分大小写。示例 :
javaString str1 = "Hello"; String str2 = "hello"; boolean isEqual = str1.equals(str2); // isEqual = false boolean isEqualIgnoreCase = str1.equalsIgnoreCase(str2); // isEqualIgnoreCase = true
9.
split(String regex)
作用: 根据正则表达式将字符串分割为子字符串数组。
示例 :
javaString str = "apple,banana,orange"; String[] fruits = str.split(","); // fruits = ["apple", "banana", "orange"]
10.
contains(CharSequence s)
作用: 判断字符串是否包含指定的字符序列。
示例 :
javaString str = "Hello, World!"; boolean containsHello = str.contains("Hello"); // containsHello = true
No.2
给你一个 下标从 0 开始 的整数数组 nums
,其中 nums[i]
表示第 i
名学生的分数。另给你一个整数 k
。
从数组中选出任意 k
名学生的分数,使这 k
个分数间 最高分 和 最低分 的 差值 达到最小化 。
返回可能的 最小差值 。
示例 1:
输入:nums = [90], k = 1
输出:0
解释:选出 1 名学生的分数,仅有 1 种方法:
- [90] 最高分和最低分之间的差值是 90 - 90 = 0
可能的最小差值是 0
示例 2:
输入:nums = [9,4,1,7], k = 2
输出:2
解释:选出 2 名学生的分数,有 6 种方法:
- [9,4,1,7] 最高分和最低分之间的差值是 9 - 4 = 5
- [9,4,1,7] 最高分和最低分之间的差值是 9 - 1 = 8
- [9,4,1,7] 最高分和最低分之间的差值是 9 - 7 = 2
- [9,4,1,7] 最高分和最低分之间的差值是 4 - 1 = 3
- [9,4,1,7] 最高分和最低分之间的差值是 7 - 4 = 3
- [9,4,1,7] 最高分和最低分之间的差值是 7 - 1 = 6
可能的最小差值是 2
java
class Solution {
public int minimumDifference(int[] nums, int k) {
Arrays.sort(nums);
int len = nums.length;
int res = Integer.MAX_VALUE;
for (int i = 0; i <= len - k; i++) {
res = Math.min(res,nums[i+k-1]-nums[i]);
}
return res;
}
}
这个题要注意的地方是:i 只有在 <= len-k 的条件下可以运行,在后续的nums[ ]读数的时候左右节点要进行移动读数;
No.3
java
class Solution {
public int numOfSubarrays(int[] arr, int k, int threshold) {
int len = arr.length;
int ans = 0;
for (int i = 0; i < k; i++) {
ans += arr[i];
}
int res = 0;
//很典型的一个坑,初次忘记考虑当 i = 0 取 k 个数的时候的 ans 的大小的判断
if(ans>=k*threshold){
res++;
}
for (int i = k; i < len; i++) {
ans = ans-arr[i-k] +arr[i];
if(ans/k>=threshold){
res++;
}
}
return res;
}
}
不定长滑动窗口(求最长或最大)
No.1
3.无重复字符的最长子串
我认为思考的重点在于滑动窗口的起始位置与一般规律的总结:
我们不妨以示例一中的字符串 abcabcbb 为例,找出从每一个字符开始的,不包含重复字符的最长子串,那么其中最长的那个字符串即为答案。对于示例一中的字符串,我们列举出这些结果,其中括号中表示选中的字符以及最长的字符串:
以 (a)bcabcbb 开始的最长字符串为 (abc)abcbb;
以 a(b)cabcbb 开始的最长字符串为 a(bca)bcbb;
以 ab(c)abcbb 开始的最长字符串为 ab(cab)cbb;
以 abc(a)bcbb 开始的最长字符串为 abc(abc)bb;
以 abca(b)cbb 开始的最长字符串为 abca(bc)bb;
以 abcab(c)bb 开始的最长字符串为 abcab(cb)b;
以 abcabc(b)b 开始的最长字符串为 abcabc(b)b;
以 abcabcb(b) 开始的最长字符串为 abcabcb(b)。
java
class Solution {
public int lengthOfLongestSubstring(String S) {
int len = S.length();
char[] s = S.toCharArray();
Set<Character> hs = new HashSet<>();
int res = 0;
for (int left = 0, right = 0; right < len; right++) {
char ch = s[right];
while (hs.contains(ch)) {
hs.remove(s[left]);
left++;
}
hs.add(s[right]);
res = Math.max(res, right - left + 1);
}
return res;
}
}
right
: 当前子串的右边界索引。left
: 当前子串的左边界索引。
子串的长度计算公式是 右边界索引 - 左边界索引 + 1
。寓意着包含左右边界的字符串
No.2
1695.删除子数组的最大得分. - 力扣(LeetCode)
给你一个正整数数组 nums
,请你从中删除一个含有 若干不同元素 的子数组**。** 删除子数组的 得 分 就是子数组各元素之 和 。
返回 只删除一个 子数组可获得的 最大得分*。*
如果数组 b
是数组 a
的一个连续子序列,即如果它等于 a[l],a[l+1],...,a[r]
,那么它就是 a
的一个子数组。
示例 1:
输入:nums = [4,2,4,5,6]
输出:17
解释:最优子数组是 [2,4,5,6]
示例 2:
输入:nums = [5,2,1,2,5,2,1,2,5]
输出:8
解释:最优子数组是 [5,2,1] 或 [1,2,5]
java
class Solution {
public int maximumUniqueSubarray(int[] nums) {
int len = nums.length; // 获取数组的长度
Set<Integer> hs = new HashSet<>(); // 创建一个 HashSet 用来存储当前子数组的元素
int res = 0, ans = 0; // res 用于存储当前子数组的元素和,ans 用于存储最大得分
int i = 0; // i 指针,表示当前子数组的起点
// j 指针表示当前子数组的终点
for (int j = 0; j < len; j++) {
// 当 hs 中已经包含 nums[j] 时,说明存在重复元素,需要移动 i 指针
while (hs.contains(nums[j])) {
hs.remove(nums[i]); // 从 HashSet 中移除子数组的第一个元素
res -= nums[i]; // 从当前子数组的和中减去该元素的值
i++; // 移动起点指针 i
}
hs.add(nums[j]); // 将 nums[j] 添加到 HashSet 中
res += nums[j]; // 将 nums[j] 的值加到当前子数组的和中
ans = Math.max(res, ans); // 更新最大得分
}
return ans; // 返回只删除一个子数组可以获得的最大得分
}
}
No.3 上难度
1004.最大连续1的个数III. - 力扣(LeetCode)
给定一个二进制数组 nums
和一个整数 k
,如果可以翻转最多 k
个 0
,则返回 数组中连续 1
的最大个数 。
示例 1:
输入:nums = [1,1,1,0,0,0,1,1,1,1,0], K = 2
输出:6
解释:[1,1,1,0,0,1,1,1,1,1,1]
粗体数字从 0 翻转到 1,最长的子数组长度为 6。
示例 2:
输入:nums = [0,0,1,1,0,0,1,1,1,0,1,1,0,0,0,1,1,1,1], K = 3
输出:10
解释:[0,0,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,0,0,0,1,1,1,1]
粗体数字从 0 翻转到 1,最长的子数组长度为 10。
这个题有个特点就是数组内只有0 ,1
那我们就围绕这一特点进行攻破,及,cnt += 1 - nums[right]; // 如果 nums[right] 是 0,`cnt` 增加1;如果是 1,`cnt` 不变
java
class Solution {
public int longestOnes(int[] nums, int k) {
int cnt = 0; // 记录当前窗口内0的个数
int ans = 0; // 记录最长的全1子数组的长度
int left = 0; // 滑动窗口的左边界
// 右边界 `right` 从 0 开始遍历整个数组
for (int right = 0; right < nums.length; right++) {
cnt += 1 - nums[right]; // 如果 nums[right] 是 0,`cnt` 增加1;如果是 1,`cnt` 不变
// 如果当前窗口内的0的个数超过了允许的k个,则需要收缩窗口
while (cnt > k) {
cnt -= 1 - nums[left]; // 移动左边界,移除 `nums[left]` 的影响
left++; // 将左边界右移
}
// 更新最长子数组的长度
ans = Math.max(ans, right - left + 1);
}
return ans; // 返回找到的最长的全1子数组的长度
}
}