每日一题 包含不超过两种字符的最长子串

news2024/11/23 1:17:35

目录

1.前言

2.题目解析

3.算法原理

4.代码实现


1.前言

首先我打算介绍一下,我对滑动窗口的理解。

滑动窗口可以分为四个步骤:

  1. 进窗口: 在这一步骤中,我们决定了要在窗口中维护的信息。例如,在这个问题中,我们需要维护字符种类的个数。只要字符种类个数不超过2个,窗口就是合法的,我们就可以继续向右移动窗口。

  2. 判断: 在进入窗口后,我们需要检查窗口是否变得非法。如果窗口不再合法,我们就需要执行出窗口的操作。

  3. 出窗口: 出窗口的过程是从一个非法窗口恢复到合法窗口的过程。我们通过移动左边界指针来实现这一点。

  4. 更新结果: 在每个合法窗口中,我们可能需要更新问题的最优解。这可能会发生在进窗口、判断或出窗口的任何阶段。

        滑动窗口算法的核心思想是使用两个同向指针(通常是左右指针)来定义一个窗口,并根据问题的要求移动窗口的位置,以达到解决问题的目的。这种算法通常能够有效地减少重复计算,并在线性时间内解决许多问题。

2.题目解析

包含不超过两种字符的最长子串_牛客题霸_牛客网

窗口中的元素不大于2为合法窗口,求最长的合法窗口。

3.算法原理

  1. 使用滑动窗口: 采用滑动窗口算法来解决问题。通过维护一个窗口,窗口内的字符种类个数不超过两个,来找到满足条件的最长子串。

  2. 初始化窗口和变量: 定义两个指针 leftright,分别指向窗口的左右边界。初始化一个大小为 26 的整型数组 hash,用于记录窗口内每种字符出现的次数。另外,定义一个变量 flag 用于记录窗口内不同字符的个数,初始值为 0;定义一个变量 max 用于记录最长子串的长度,初始值为 -1。

  3. 移动右指针: 右指针向右移动,进入窗口。每次移动右指针,更新窗口内字符的出现次数,并根据情况更新 flag 的值。

  4. 判断窗口合法性: 判断窗口是否合法,即窗口内不同字符的个数是否超过两个。如果超过两个,需要移动左指针缩小窗口,直到窗口重新合法。

  5. 更新最长子串长度: 在每次窗口合法的情况下,更新 max 的值,记录当前最长子串的长度。

  6. 返回结果: 循环结束后,返回 max,即最终的结果,即最长子串的长度。

4.代码实现

import java.util.*;

// 注意类名必须为 Main, 不要有任何 package xxx 信息
public class Main {
  public static void main(String[] args) {
        Scanner in = new Scanner(System.in);
        // 注意 hasNext 和 hasNextLine 的区别
        while (in.hasNext()) { // 注意 while 处理多个 case
            String str = in.next();
            //1.通过hash表 + flag变量,来判断窗口是否合法
            int[] hash = new int[26];
            int flag = 0, max = -1;
            int left = 0,right = 0;
            char[] chs = str.toCharArray();
            int n = chs.length;
            while(right < n){
                //2.进窗口
                if (hash[chs[right] - 'a'] == 0){
                    flag++;
                }
                hash[chs[right] - 'a']++;
                right++;
                while(flag > 2){//违法窗口
                    //3.出窗口
                    hash[chs[left] - 'a']--;
                    if (hash[chs[left] - 'a'] == 0){
                        flag--;
                    }
                    left++;
                }
                //4.更新结果
                max = Math.max(max,right - left);
            }
            System.out.println(max);
        }
    }
}

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