Leetcode- 滑動窗口類型題總結

目錄

Sliding window--分爲滑動窗口和固定窗口

滑動窗口

固定窗口


Sliding window--分爲滑動窗口和固定窗口

滑動窗口題目一般是在數組、鏈表、字符串等線性結構上進行操作,比如找最長的子字符串、最短的子字符串等等

 

判斷是否需要用滑動窗口法:

對象是數組、鏈表、字符串等線性結構

題目要求求具有最短、最長、或固定長度的子序列

滑動窗口問題一般具有以下結構:

先移動右窗口邊界,逐步擴大右窗口,直到達到臨界條件,然後循環移動左窗口,並更新問題答案,直到又不滿足臨界條件需要移動右窗口邊界爲止;如此循環

而且一般右窗口通過for循環來實現移動,左窗口通過if或者while循環來實現

leetcode典型例題:

滑動窗口

1.Minimum Size Subarray Sum

2. Longest Substring Without Repeating Characters

3.Fruit Into Baskets

4. Get Equal Substrings Within Budget
如下例題:

分析:對象是數組,要求找出最小長度的連續子數組,而子數組之和大於給定的數s

我們可以先擴大右邊界,直到數組和達到臨界條件(即大於等於s),然後移動左邊界,並更新最小長度子數組

class Solution {
public:
    int minSubArrayLen(int s, vector<int>& nums) {
        
        int left = 0, right = 0;
        int res = INT_MAX;
        int n = nums.size();
        int count = 0;
        for(right = 0; right < n; right++)
        {
            count += nums[right];
            while(count >= s)
            {
                res = min(right-left+1,res);
                count -= nums[left];
                left++;
            }
        }
        
        return res == INT_MAX ? 0 : res;
        
    }
};

分析:找最長的無重複字符的子字符串,用滑動窗口,先移動右窗口直到到達臨界條件(出現重複子符,可以用map記錄);一旦出現重複字符,就需要移動左窗口,直到窗口內沒有重複字符即可;所以左窗口需要移動到上一次出現重複字符的下一位

比如  "cbraiuabc"

一旦發現a重複,我們需要將左窗口移動到a的下一位i;移動到下一位i之後,字符串中再出現b就不再算是窗口內的重複,但是map中卻記錄了第一次出現的b,所以我們要比較出現的重複字符的位置與左窗口的位置大小,如果在左窗口左邊,則不算重複,但是如果在左窗口右邊,則左窗口需要移動至該位置+1處

class Solution {
public:
    int lengthOfLongestSubstring(string s) {
        
        int left = 0, right = 0;
        int n = s.size();
        unordered_map<char,int> map;
        int res = 0;
        for(right = 0; right < n; right++)
        {
            
            if(map.find(s[right]) != map.end())//如果發現map中有記錄,則需要看是否需要移動left的位置
            {
                res = max(res,right - left);
                left = max(left,map[s[right]]+1);//記錄字符出現在左窗口右邊,則需要移到該位置+1處,
                // 出現在左窗口左邊,即當前窗口內無重複字符不用移動
            }
            map[s[right]] = right;
            
        }
        res = max(res,right-left);
        return res;
    }
};

 

固定窗口

5.Permutation in String

6.Grumpy Bookstore Owner

設固定窗口是n,

固定窗口右窗口到終點的位置至少要是n,因爲右窗口是左窗口的右邊界

先計算出初始窗口內的目標值,然後開始移動

之後右窗口的滑動通過 +n來完成,其他和滑動窗口類似

 

 

 

分析:因爲在s2中找子數組是否與s1 是全排列關係,所以該子數組需要和s1的長度一致,然後在s2中滑動,知道該窗口內的字母和s1中的字母及個數完全一致

class Solution {
public:
    bool checkInclusion(string s1, string s2) {
    
        //固定窗口大小不需要通過滑動確定,直接確定即可
        int n1 = s1.size();//固定窗口大小爲n1
        int n2 = s2.size();
        if(n1 > n2)
        {
            return false;
        }
        
        vector<int> vec1(26,0), vec2(26,0);
        
        for(int i = 0; i < n1; i++)//初始窗口內的字母個數以及s1參考的字母個數
        {
            vec1[s1[i]-'a']++;
            vec2[s2[i]-'a']++;
        }
        if(vec1 == vec2)
        {
            return true;
        }
        //開始移動固定窗口
        for(int i = 0; i < n2-n1; i++)
        {
            vec2[s2[i]-'a']--;//左窗口右移
            vec2[s2[i+n1]-'a']++;//右窗口右移,保持窗口長度不變
            if(vec1 == vec2)
            {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }
};

class Solution {
public:
    int maxSatisfied(vector<int>& customers, vector<int>& grumpy, int X) {
    
        //固定窗口在grumpy數組上滑動,然後計算此時總體的客戶滿意度
        int res = 0;
        int n1 = grumpy.size()-X;
        int left = 0, right = 0;
        
        int sat = 0;
        for(int i = 0; i < grumpy.size(); i++)
        {
            if(i < X)
            {
               sat += customers[i]; 
            }
            else
            {
                if(grumpy[i] == 0)
                {
                    sat += customers[i];
                }
            }
        }
        
        res = sat;
        
        for(right = 0; right < n1; right++)
        {
            if(grumpy[right+X] == 1)//原來是1,則需要加上,原來是0表示已經加上
            {
                sat += customers[right+X];
            }
            
            if(grumpy[left] == 1)//原來是1表明多加了,原來是0表明應該加上
            {
                sat -= customers[left];
                left++;
            }
            else
            {
                left++;
            }
            
            res = max(res,sat);
            
        }
        return res;
    }
};

 

 

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