【算法】定长滑动窗口5.20

Hygge-star2025-05-21 22:18

定长滑动窗口算法：

算法思路

滑动窗口遍历字符串：窗口大小为 k ，遍历字符串每个字符，维护窗口内元音字母数量。
统计窗口内元音：当字符是元音（a/e/i/o/u）时，计数器 vowel 加 1。
窗口满员后更新结果：当窗口达到大小 k （即 i >= k-1 ）时，记录当前元音数 vowel 并更新最大值 ans 。
移除左边界字符：每次窗口右移前，检查左边界字符是否为元音，若是则计数器减 1，确保窗口内仅包含当前 k 个字符。

关键点

时间复杂度：O(n)，遍历字符串一次，每个字符仅被处理两次（进入和离开窗口）。

空间复杂度：O(1)，仅使用常数额外空间。

示例解析

例如字符串 "abciiidef"，k=3：

窗口从索引 0 开始，逐步右移，每次计算窗口内元音数（如 "abc" 含 1 个，"bci" 含 1 个，"cii" 含 2 个...），最终取最大值 3（"iii"）。

代码示例：

java 复制代码

class Solution {
    public int maxVowels(String s, int k) {        
    char[] c = s.toCharArray();                 
    int ans = 0;        
    int vowel = 0;        
    for (int i = 0; i < c.length; i++) {            
    // 1. 进入窗口            
    if (c[i] == 'a' || c[i] == 'e' || c[i] == 'i' || c[i] == 'o' || c[i] == 'u') {                
    vowel++;            }            
    if (i < k - 1) { 
    // 窗口大小不足 k                
    continue;            
    }            
    // 2. 更新答案            
    ans = Math.max(ans, vowel);            
    // 3. 离开窗口            
    char out = c[i - k + 1];            
    if (out == 'a' || out == 'e' || out == 'i' || out == 'o' || out == 'u') {                
    vowel--;            }        
    }        
    return ans;   }
    }

continue 的作用：

当窗口尚未填满时，跳过「移除左边界字符」的操作。

关键逻辑：

窗口大小为 k ：滑动窗口需要包含连续的 k 个字符。
在遍历字符串时，前 k-1 个字符属于「窗口填满前的准备阶段」，此时窗口尚未形成（长度不足 k ）。
当窗口不足k时，continue，不需要进行后续的更新和判断。

核心作用：

避免无效操作：在窗口填满前，无需处理左边界的移除，直接跳过相关代码，简化逻辑。

保证窗口完整性：确保只有当窗口包含完整的 k 个字符时，才进行「统计」和「滑动」操作。