【Leetcode-滑动窗口问题】

简介: 【Leetcode-滑动窗口问题】

滑动窗口



Leetcode.3 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


示例 1:


输入: s = “abcabcbb”

输出: 3

解释: 因为无重复字符的最长子串是 “abc”,所以其长度为 3。


示例 2:


输入: s = “bbbbb”

输出: 1

解释: 因为无重复字符的最长子串是 “b”,所以其长度为 1。


示例 3:


输入: s = “pwwkew”

输出: 3

解释: 因为无重复字符的最长子串是 “wke”,所以其长度为 3。

请注意,你的答案必须是 子串 的长度,“pwke” 是一个子序列,不是子串。


提示:


0 <= s.length <= 5 * 104

s 由英文字母、数字、符号和空格组成



解法1:暴力求解


思路:

  • 逐个生成子字符串
  • 看它是否不含有重复的字符
  • 时间复杂度O(N²)

  • 即:

1.定义一个right=0:外层循环中right表示遍历字符串,查找长度


2.定义一个left=0:内层循环中left表示判断从起始位置到right有没有重复元素,有则停止循环并改变起始条件,即left的内部循环起到判断作用。


3.定义一个cur,表示left的起始条件,因为如果出现重复字符,由于此时的left对应的元素与right对应的元素同,我们应该让cur = left+1,跳过这个重复的字符开始遍历。


4.定义一个count记录临时变量,定义一个max记录最大的count。


微信图片_20230221171952.png


int lengthOfLongestSubstring(char* s)
{
    if (s == NULL)
    {
        return 0;
    }
    int left = 0;
    int right = 0;
    int max = 0;
    int count = 0;
    int cur = 0;       //有重复元素时,定位left的起始位置
    int len = strlen(s);
    for (; right < len; right++)  //o(n)循环一遍字符串
    {
        count = 0;
        for (left = cur; left <= right; left++)  //right每移动一次,left就循环一遍检查有没有重复元素
        {
            count++;    //每次检查有没有重复元素,都计数一遍。
            if (s[left] == s[right] && left != right) //当出现相同元素时,两种情况,一种left==right,不做处理。left不等于right说明有重复元素,cur = left+1,让left下次循环跳过重复元素开始
            {
                cur = left + 1;
                break;
            }
        }
        if (count > max)
        {
            max = count;
        }
    }
    return max;
}

微信图片_20230221172034.png


解法2:滑动窗口+哈希


思路:

  • 重复字符 -->出现一次
  • 一旦涉及次数,哈希保存
  • 构造子串时记录长度利用滑动窗口


  1. 1.定义left,right为滑动窗口的左右边界
  2. 2.定义hash[127],数组的大小要比最大字符的ascii码值要大
  3. 3.定义max记录right-left的最大值


遍历时有两种情况:


  1. 1.s[right]重复出现:
  1. hash去掉left
  2. left+=1
  3. 更新max

  1. 2.s[right]没出现过:
  1. hash加上right
  2. right+=1
  3. 更新max


微信图片_20230221172221.gif

int lengthOfLongestSubstring(char* s) {
    int hash[127] = { 0 };
    int left = 0;
    int right = 0;
    int max = 0;
    while (s[right]) {
        if (hash[s[right]]) {
            hash[s[left]] -= 1;
            left += 1;
        }
        else {
            hash[s[right]] += 1;
            right += 1;
        }
        max = max < (right - left) ? (right - left) : max;
    }
    return max;
}

微信图片_20230221172256.png

Leetcode.209 长度最小的子数组


给定一个含有 n 个正整数的数组和一个正整数 target 。


找出该数组中满足其和 ≥ target 的长度最小的 连续子数组 [numsl, numsl+1, …, numsr-1, numsr] ,并返回其长度。如果不存在符合条件的子数组,返回 0 。


示例 1:


输入:target = 7, nums = [2,3,1,2,4,3]

输出:2

解释:子数组 [4,3] 是该条件下的长度最小的子数组。

示例 2:


输入:target = 4, nums = [1,4,4]

输出:1

示例 3:


输入:target = 11, nums = [1,1,1,1,1,1,1,1]

输出:0


提示:


1 <= target <= 109

1 <= nums.length <= 105

1 <= nums[i] <= 105


解法1:暴力求解(会超出时间限制)


即遍历所有可能的子串,时间复杂度为O(N²)


int minSubArrayLen(int target, int* nums, int numsSize) {
    int i = 0;
    int j = 0;
    int sum = 0;
    int min = INT_MAX;
    for (i = 0; i < numsSize; i++)
    {
        sum = 0;
        for (j = i; j < numsSize; j++)
        {
            sum += nums[j];
            if (sum >= target)
            {
                min = fmin(min, j - i + 1);
                break;
            }
        }
    }
    if (min == INT_MAX)
        return 0;
    return min;
}


微信图片_20230221172459.jpg


解法2:滑动窗口


思路:

  1. 定义[start,end]为滑动窗口区间
  2. 定义ans =INT_MAX,记录满足条件的元素长度
  3. 定义sum为滑动区间范围内的和


定义一个窗口的边界[start,end],end不断向右移动,sum为这个区间范围内元素的和,当大于target时,将其存到返回值,并且窗口左侧开始向右滑动,随着滑动过程,不被窗口区间内所包含的左侧的数值需要减掉,同时start++,一直到sum



int minSubArrayLen(int target, int* nums, int numsSize){
    int start = 0;
    int end = 0;
    int ans = INT_MAX;
    int sum = 0;
    while(end<numsSize)
    {
        sum+=nums[end];
        while(sum>=target)//不用if原因是有可能右侧的数过大导致减掉一个左侧的数之后sum仍然大于target
        {
            ans = fmin(ans,end-start+1);
            sum-=nums[start];
            start++;
        }
        end++;
    }
    return ans == INT_MAX? 0 : ans;
}


微信图片_20230224161527.png

总结:


小伙伴们这是新的刷题专栏,这里以后会继续将有用的经验与方法分享出来,如果对你有所帮助的话,不要忘记三连支持呀!


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