【滑动窗口专题】字符串滑动窗口运用题

题目描述

这是 LeetCode 上的「424. 替换后的最长重复字符」，难度为「中等」。

Tag : 「双指针」、「滑动窗口」

给你一个仅由大写英文字母组成的字符串，你可以将任意位置上的字符替换成另外的字符，总共可最多替换 k 次。

在执行上述操作后，找到包含重复字母的最长子串的长度。

注意：字符串长度 和 k 不会超过 10^4 。

示例 1：

输入：s = "ABAB", k = 2

输出：4

解释：用两个'A'替换为两个'B',反之亦然。

示例 2：

输入：s = "AABABBA", k = 1

输出：4

解释：
将中间的一个'A'替换为'B',字符串变为 "AABBBBA"。
子串 "BBBB" 有最长重复字母, 答案为 4。

滑动窗口

令 l 为符合条件的子串的左端点，r 为符合条件的子串的右端点。

使用 cnt 统计 [l,r] 范围的子串中每个字符串出现的次数。

对于合法的子串而言，必然有 sum(所有字符的出现次数) - max(出现次数最多的字符的出现次数）= other(其他字符的出现次数) <= k。

当找到这样的性质之后，我们可以对 s 进行遍历，每次让 r 右移并计数，如果符合条件，更新最大值；如果不符合条件，让 l 右移，更新计数，直到符合条件。

代码：

class Solution {
    public int characterReplacement(String s, int k) {
        char[] cs = s.toCharArray();
        int[] cnt = new int[26];
        int ans = 0;
        for (int l = 0, r = 0; r < s.length(); r++) {
            cnt[cs[r] - 'A']++;
            while (!check(cnt, k)) cnt[cs[l++] - 'A']--;    
            ans = Math.max(ans, r - l + 1);
        }
        return ans;
    }
    boolean check(int[] cnt, int k) {
        int max = 0, sum = 0;
        for (int i = 0; i < 26; i++) {
            max = Math.max(max, cnt[i]);
            sum += cnt[i];
        }
        return sum - max <= k;
    }
}

• 时间复杂度：使用 l 和 r 指针对 s 进行单次扫描，复杂度为 O(n) ；令 C = 26 为字符集大小，check 方法复杂度为 O(C) 。整体复杂度为 O(n * C) 。
• 空间复杂度：O(C)

最后

这是我们「刷穿 LeetCode」系列文章的第 No.424 篇，系列开始于 2021/01/01，截止于起始日 LeetCode 上共有 1916 道题目，部分是有锁题，我们将先把所有不带锁的题目刷完。

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