力扣面试题二Python

一、滑动窗口

1.无重复字符的最长子串

给定一个字符串 s ，请你找出其中不含有重复字符的最长子串的长度。

滑动窗口 right left：

用一个哈希集合来维护当前窗口内的字符，确保没有重复

右指针right不断向右移动，将新字符加入窗口

如果新字符已经在窗口，移动左指针left，直到窗口内不再有重复字符

每次移动后，都计算当前窗口的长度，并更新最长长度记录

遍历相关

需要使用索引， for right in range(len(s))

使用场景：滑动窗口、双指针、需要修改元字符串中的字符、需要根据索引做字符判断

当只需要字符本身时，直接遍历for char in s

使用场景：统计字符频率、单纯对每个字符做转换或判断、不需要索引的简单遍历

两者结合用enumerate 同时返回索引和对应的值

python 复制代码

class Solution(object):
    def lengthOfLongestSubstring(self, s):
        """
        :type s: str
        :rtype: int
        """
       
        char_set=set()
        left=0
        max_len=0
       
        for right in range(len(s)):
            # 如果当前字符已在窗口中，移动左指针直到移除重复字符
            while s[right] in char_set:
                char_set.remove(s[left])
                left+=1
            char_set.add(s[right])
            # 更新最长子串长度 比较之前记录的最大子串，和当前
            max_len=max(max_len,right-left+1)
        return max_len

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。

滑动窗口+字符频率统计

在s上维护一个长度为len(p)的滑动窗口，统计窗口内的字符频率

每次窗口滑动时，更新频率表，和p的频率表做对比，相当于记录起始索引

初始化字符频率数组

p_count= $0$ *26

s_count= $0$ *26

（1）两个长度为26的数组分别统计p和s窗口内的字符频率，

（2）每个位置对应一个小写字母 0对应a，1对应b

统计p和s初始窗口的字符频率

ord() python内置函数，作用是返回单个字符对应的Unicode【全球统一的字符编码标准】编码值

与之对应的chr() 根据Uniocde编码值返回对应的字符

p_count $ord(p\[i$ )-ord('a')]+=1 或者- 97 把小写字母转换为0-25的数字索引

python 复制代码

class Solution(object):
    def findAnagrams(self, s, p):
        """
        :type s: str
        :type p: str
        :rtype: List[int]
        """
        s_len, p_len = len(s), len(p)
        
        if s_len < p_len:
            return []

        ans = []
        s_count = [0] * 26
        p_count = [0] * 26
        for i in range(p_len):
            s_count[ord(s[i]) - 97] += 1
            p_count[ord(p[i]) - 97] += 1

        # 检查初始窗口是否匹配
        if s_count == p_count:
            ans.append(0)

        for i in range(s_len - p_len):
            # 移出窗口最左边的字符
            s_count[ord(s[i]) - 97] -= 1
            # 加入窗口最右侧的新字符
            s_count[ord(s[i + p_len]) - 97] += 1
            # 检查当前窗口是否匹配
            if s_count == p_count:
                ans.append(i + 1)

        return ans

二、子串

1.和为k的子数组

给你一个整数数组 nums 和一个整数 k ，请你统计并返回该数组中和为 k 的子数组的个数。子数组是数组中元素的连续非空序列

子串：

定义pre_sum $i$ ：数组前i个元素的和 i从1开始

子数组 num $j...i$ 的和为: pre_sum $i$ -pre_sum $j-1$

pre_num $i$ =原数组前i个元素的和 --->nums $0$ +nums $1$ +...+nums $i-1$

pre_sum $j-1$ =原数组前j-1个元素的和 --->nums $0$ +nums $1$ +...+nums $j-2$

相减后，刚好消去前j-1个元素，只剩目标子数组

和等于k，即pre_sum $i$ -pre_sum $j-1$ =k 从下标j-1到下标i-1的子数组和 num $j...i$

哈希表核心表现形式是字典 {'a':1} {0:1}

使用哈希表count_map来记录每个前缀和出现的次数，遍历数组时，计算当前前缀和current_sum,然后去哈希表里找current_sum-k出现了几次

python 复制代码

class Solution(object):
    def subarraySum(self, nums, k):
        """
        :type nums: List[int]
        :type k: int
        :rtype: int
        """
     
        count_map={0:1} # 初始的前缀和0，出现1次
        current_sum=0
        result=0
        for num in nums:
            current_sum+=num
            # 检查是否存在前缀和等于current_sum-k
            if (current_sum-k)in count_map:
                result+=count_map[current_sum-k]
            # 更新当前前缀和的出现次数
            count_map[current_sum]=count_map.get(current_sum,0)+1
        return result