Longest Substring with At Least K Repeating Characters

1. 解析

题目大意，求解最长的子序列，该子序列中不同字符出现的次数不少于k次。

2. 分析

按照我们正常的思路就是无非就是检测每个字符字串的组合，但存在一个问题是如果如何避免每次从开头的下一个字符开始遍历。就是设置一个mask掩码，字符串只由26个小写字母组成，最多用一个26位的二进制掩码即可表示，另外用一个计数器，记录每个字符出现的次数，若在子串当中的不同字符出现的次数都大于或等于k，那么掩码就会被重置为0，若该子串的长度大于之前的最大长度，用该子串更新当前的最大值。并记录下当前的索引，这是关键，下一次就可以从该位置的下一个位置开始遍历，因为之前的状态已经检测过，防止每次都从头开始遍历。时间复杂度为

例如：s = "ababbc" k = 2

'a'， mask = 1 res = 0 max_index = 0

'b'， mask = 11 res = 0 max_index = 0

'a'， mask = 10 res = 0 max_index = 0 即若字串中的某个字符出现的次数大于或等于k，对应的mask位置就会被置为0

'b'， mask = 00 res = 4 max_index = 3

'b'， mask = 00 res = 5 max_index = 4

'c'， mask = 100 res = 5 max_index = 4

class Solution {
public:
    int longestSubstring(string s, int k) {
        int res = 0;
        int i = 0, max_index = 0;
        int n = s.length();
        
        while (i < n){
            vector<int> count(26, 0);
            int mask = 0;  //mask掩码
            max_index = i; //关键
            for (int j = i; j < n; ++j){
                int t = s[j] - 'a';
                count[t]++;
                if (count[t] < k){ //字符掩码，可以标记出现过的字符
                    mask |= (1 << t);
                }
                else{
                    mask &= (~(1 << t));
                }
                if (!mask){ //若当前字串中不同字符出现的次数均大于或等于k，更新最大值
                    res = max(res, j - i + 1);
                    max_index = j;
                }
            }
            i = max_index + 1;
        }
        
        return res;
    }
};

3. 滑动窗口

参考@Grandyang的思路，由于字符串只由26个小写字母组成，即字串当中最多也就只有26个不同的字符，我们就可以针对窗口内只能出现的不同字符个数进行筛选。i和start分别表示滑动窗口的左边界和右边界，用数组charCnt记录不同字符出现的次数，unique表示不同的字符个数，若当前窗口内出现的不同字符超过规定的，就缩小窗口的范围，将左边界往右移动，最后检测窗口内的不同字符出现的次数是否都大于或等于k，若满足，更新最大值；时间复杂度为O(n)，因为第一层是个常数，不影响时间复杂度

class Solution {
public:
    
    int longestSubstring(string s, int k) {
        int res = 0, n = s.length();
        for (int cnt = 1; cnt <= 26; ++cnt){ //窗口内只有可能出现26个不同的字符
            int start = 0, i = 0, unique = 0;
            vector<int> charCnt(26, 0);
            while (i < n){
                bool valid = true;
                if (charCnt[s[i++]-'a']++ == 0) ++unique; //记录字符出现的次数和不同字符的个数
                while (unique > cnt){ //若当前窗口内的不同字符超过规定的cnt，则要缩小窗口
                    if (--charCnt[s[start++]-'a'] == 0)
                        --unique;
                }
                for (int c_cnt : charCnt){ //检查窗口内不同字符出现的个数是否大于或等于k
                    if (0 < c_cnt && c_cnt < k){
                        valid = false;
                        break;
                    }
                }
                if (valid) res = max(res, i - start);    
            }
        }
        
        return res;
    }
};

[1]https://www.cnblogs.com/grandyang/p/5852352.html

来源：CSDN

作者：Czy_whlg

链接：https://blog.csdn.net/Czyaun/article/details/103510105

标签

substring

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