【算法】定长滑动窗口5.20

定长滑动窗口算法:

算法思路

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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 。
  4. 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:

  1. 窗口大小为 k :滑动窗口需要包含连续的 k 个字符。
  2. 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 )。
  3. 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。

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