【LeetCode刷题】滑动窗口解决问题：水果成篮、找到字符串中所有字母异位词

news2024/11/15 7:57:13

【LeetCode刷题】Day 9

题目1：904. 水果成篮
- 思路分析：
- 思路1：暴力枚举+哈希表
- 思路2：窗口滑动+哈希表
题目2：438. 找到字符串中所有字母异位词
- 思路分析：
- 思路1：暴力枚举+哈希表
- 思路2：滑动窗口+哈希表
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题目1：904. 水果成篮

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思路分析：

对于滑动窗口来说，我们会慢慢感觉滑动窗口并不难，就拿这道题来说，难的不是算法，而是怎么记录 果篮中已经装了多少种和 每种种类已经选择了多少棵树以及 果篮所选种类是什么。这三个点如果用 unordered_map<int,int>来处理也是很简单，但频繁的删除，效率很低。

果篮中已经装了多少种: 主要是判断种类是否超过两种，出窗口判断时需要；

每种种类已经选择了多少棵树: 出窗口时，需要判断是否已经将该种树出完，种类数量才知道是否减少。

果篮所选种类是什么: 我们要支持果篮中种类的树进入窗口，就需要比对是否是果篮中记录的两种种类的树。

如何替换？根据题目给出的提示我们知道这个fruits[i]<=10⁵ ，所以只用数组hash[100001]就可以记录所选种类以及已经选择种类的棵数。再用int kinds来记录种类数量就可以了

思路1：暴力枚举+哈希表

思路2：窗口滑动+哈希表

本题的滑动窗口分析：

进窗口：记录 right位置的种类数量，数据维护：果篮中的种类数量 kinds。

判断：当种类数量 kinds超过两种，就需要执行出窗口操作。出窗口：去除一个种类的树，让该类树在果篮的棵数变为0，种类数量 kinds减小。

更新结果：每进一次符合要求就更新一次。

代码实现：

class Solution {
public:
    int totalFruit(vector<int>& fruits) {
        int hash[100001]={0};
        int left=0,right=0,kinds=0,n=fruits.size();
        int ret=0;
        while(right<n)
        {
            if(hash[fruits[right]]==0) kinds++;
            hash[fruits[right]]++;
            while(kinds>2)
            {
                hash[fruits[left]]--;
                if(hash[fruits[left]]==0) kinds--;
                left++;
            }
            ret=max(ret,right-left+1);
            right++;
        }
        return ret;
    }
};

LeetCode链接：904. 水果成篮

题目2：438. 找到字符串中所有字母异位词

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思路分析：

我们先讨论如何判断两个字符串是异位词：无关顺序，但字母相同且各字母的数量也相同。所以我们只需要判断每个字母的数量就可以。

提示这里也说只有小写字母，总数有限，可以用哈希表；

初步思想： 两张哈希表分别统计s子串中各字母数量和p中各字母数量。如果两个表完全相同就是异位词。

思路1：暴力枚举+哈希表

列出所有长度为p.size()的子串，在比对两张哈希表，相同则push_back子串左端点下标进vector<int>容器。

思路2：滑动窗口+哈希表

对比哈希表来判断是否更新结果，这个过程需要同时遍历对比，太过于复杂，可以优化下。

用count来记录窗口中的有效字母的数量，当有效字母等于p.size()就可以更新数据。

本题的滑动窗口分析：

进窗口： hash2[in-'a']++; 维护数据： count。

判断：长度是固定的为 p.size()，超过就要出窗口。出窗口也要维护数据： count。

更新结果：当 count==p.size()就表明是异或词，更新结果。

代码实现：

class Solution {
public:
    vector<int> findAnagrams(string s, string p) {
        vector<int> v;
        int hash1[26]={0};      //记录p中每个字符的个数
        for(int i=0;i<m;i++) hash1[p[i]-97]++;

        int hash2[26]={0};      //统计窗口中每一个字符出现的个数
        int count=0;            //记录有效字符的个数
        int left=0,right=0,n=s.size(),m=p.size();                
        while(right<n)
        {
            char in=s[right];
            hash2[in-'a']++;	//进窗口
            if(hash2[in-'a']<=hash1[in-'a']) count++; //维护数据
            while(right-left+1>m) //判断
            {
                char out=s[left];
                if(hash2[out-'a']<=hash1[out-'a']) count--; //维护数据
                hash2[out-'a']--;	//出窗口
                left++;
            }
            if(count==m) v.push_back(left); //更新结果
            right++;
        }
        return v;
    }
};