【滑窗】B018_LC_替換子串得到平衡字符串（字符計數）

一、Problem

有一個只含有 ‘Q’, ‘W’, ‘E’, ‘R’ 四種字符，且長度爲 n 的字符串。

假如在該字符串中，這四個字符都恰好出現 n/4 次，那麼它就是一個「平衡字符串」。

給你一個這樣的字符串 s，請通過「替換一個子串」的方式，使原字符串 s 變成一個「平衡字符串」。

你可以用和「待替換子串」長度相同的 任何 其他字符串來完成替換。

請返回待替換子串的最小可能長度。

如果原字符串自身就是一個平衡字符串，則返回 0。

輸入：s = "QWER"
輸出：0
解釋：s 已經是平衡的了。

提示：

1 <= s.length <= 10^5
s.length 是 4 的倍數
s 中只含有 ‘Q’, ‘W’, ‘E’, ‘R’ 四種字符

二、Solution

方法一：滑窗

• 窗口的含義
  • 合法子串
• 窗口右邊界右移時機
  • 每次都右移
• 窗口左邊界右移時機
  • 窗口內部的字符都合法，這道題其實並不需要真的去替換字符，而是當一個子串從不合法變爲合法時，一定是將某些多餘的字符給隱式地替換了（mp[c]--），而給定的字符串的長度一定是 4 的倍數，所以保證可以替換成功。
• 結算時機
  • 左移前

class Solution {
    boolean need(int[] mp, int tar) {
        return mp['Q'] <= tar && mp['W'] <= tar && mp['E'] <= tar && mp['R'] <= tar;
    }
    public int balancedString(String S) {
        int n = S.length(), tar = n >>> 2, l = 0, r = 0, ans = n+5, mp[] = new int[258];
        char[] s = S.toCharArray();
        for (char c : s) 
            mp[c]++;

        while (r < n) {
            mp[s[r]]--;
            while (l < n && need(mp, tar)) {
                mp[s[l]]++;
                ans = Math.min(ans, r-l+1);
                l++;
            }
            r++;
        }
        return ans;
    }
}

複雜度分析

• 時間複雜度：$O(n)$，
• 空間複雜度：$O(1)$，