【leetcode题解】滑动窗口

目录

 滑动窗口

长度最小的子数组

无重复字符的最长子串

最大连续1的个数 III

将 x 减到 0 的最小操作数

水果成篮

找到字符串中所有字母异位词

串联所有单词的子串

最小覆盖子串

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 滑动窗口

长度最小的子数组

209. 长度最小的子数组 - 力扣（LeetCode）

解题思路：

利用单调性，使用“同向双指针”（滑动窗口）来优化暴力解法（O(n)）

class Solution {public int minSubArrayLen(int target, int[] nums) {int sum = 0, len = Integer.MAX_VALUE;for (int left = 0, right = 0; right < nums.length; right++) {sum += nums[right];// 进窗口while (sum >= target) {// 判断len = Math.min(len, right - left + 1);// 更新长度sum -= nums[left++];// 出窗口}}return len == Integer.MAX_VALUE ? 0 : len;}
}

无重复字符的最长子串

3. 无重复字符的最长子串 - 力扣（LeetCode）

解题思路：

解法一：暴力枚举+哈希表（判断字符是否重复出现）O()

解法二：利用规律，使用“滑动窗口”来解决问题

1. left=0,right=0(充当窗口的左右端点)
2. 进窗口（让字符进入哈希表）
3. 判断（窗口内出现重复字符）
4. 出窗口（从哈希表删除该字符）
5. 更新结果

class Solution {public int lengthOfLongestSubstring(String ss) {char[] s = ss.toCharArray();// 将字符串转化为字符数组int[] hash = new int[128];// 用数组模拟哈希表int left = 0, right = 0, n = ss.length();int ret = 0;while (right < n) {hash[s[right]]++;// 进入窗口while (hash[s[right]] > 1) {// 判断hash[s[left++]]--;// 出窗口}ret = Math.max(ret, right - left + 1);// 更新结果right++;// 让下一个字符进入窗口}return ret;}
}

最大连续1的个数 III

1004. 最大连续1的个数 III - 力扣（LeetCode）

解法：可以转化为找出最长的子数组，0的个数不超过k个

解法一：暴力枚举+zero计数器

解法二：滑动窗口

1. left=0,right=0
2. 进窗口（如果是1，无视；如果是0，计数器+1）
3. 判断（zero>k）
4. 更新结果

class Solution {public int longestOnes(int[] nums, int k) {int n = nums.length, ret = 0;for (int left = 0, right = 0, zero = 0; right < n; right++) {// 进窗口if (nums[right] == 0)zero++;// 判断while (zero > k) {// 出窗口if (nums[left++] == 0)zero--;}ret = Math.max(ret, right - left + 1);}return ret;}
}

将 x 减到 0 的最小操作数

1658. 将 x 减到 0 的最小操作数 - 力扣（LeetCode）

解法：正难则反

转化：找出最长的子数组的长度，所有元素的和正好等于sum-x

class Solution {public int minOperations(int[] nums, int x) {int n = nums.length, sum = 0, ret = -1;for (int y : nums)sum += y;// 数组总和int target = sum - x;if (target < 0)return -1;sum = 0;for (int left = 0, right = 0; right < n; right++) {sum += nums[right];// 进窗口while (sum > target)sum -= nums[left++];// 出窗口if (sum == target)ret = Math.max(ret, right - left + 1);}if (ret == -1)return -1;elsereturn n - ret;}
}

水果成篮

904. 水果成篮 - 力扣（LeetCode）

转化：找出一个最长的子数组的长度，子数组中不超过两种类型的水果（两“种”数）

解法一：暴力枚举+哈希表

解法二：滑动窗口

1. left=0,right=0;
2. 进窗口 hash[ fruit [ right ] ]
3. 判断 hash.length>2
4. 出窗口 hash[ fruit [ left ] ]
5. 更新结果

class Solution {public int totalFruit(int[] f) {int n = f.length;int[] hash = new int[n + 1];// 统计窗口水果的种类int ret = 0;for (int left = 0, right = 0, kinds = 0; right < n; right++) {int in = f[right];if (hash[in] == 0)kinds++;// 维护水果种类hash[in]++;// 进窗口while (kinds > 2) {// 判断int out = f[left];hash[out]--;// 出窗口if (hash[out] == 0)kinds--;left++;}// 更新结果ret = Math.max(ret, right - left + 1);}return ret;}
}

找到字符串中所有字母异位词

438. 找到字符串中所有字母异位词 - 力扣（LeetCode）

解法：滑动窗口+哈希表（用于统计）

用数组模拟哈希表hash1是目标字符串，hash2用于遍历待查找字符串

1. left=0,right=0
2. 进窗口->hash2[in]++
3. 判断->right-left+1>m
   1. 出窗口->hash[out]--
   2. 更新结果->check(hash2,hash1)

优化：更新结果的判断条件

利用变量count来统计窗口中“有效字符”的个数

进窗口：进入后->hash2[in]<=hash1[in]->count++

出窗口：出去前->hash2[out]<=hash1[out]->count--

更新结果：count==m

class Solution {public List<Integer> findAnagrams(String s, String p) {List<Integer> ret = new ArrayList<Integer>();int[] hash1 = new int[26];// 统计字符串p中每一个字符串出现的个数int[] hash2 = new int[26];// 统计窗口中每一个字符串出现的个数for (char ch : p.toCharArray())hash1[ch - 'a']++;for (int left = 0, right = 0, count = 0; right < s.length(); right++) {char[] ss = s.toCharArray();char in = ss[right];if (++hash2[in - 'a'] <= hash1[in - 'a'])count++;// 进窗口+维护countif (right - left + 1 > p.length()) {// 判断char out = ss[left++];if (hash2[out - 'a']-- <= hash1[out - 'a'])count--;// 出窗口+维护count}if (count == p.length())ret.add(left);// 更新结果}return ret;}
}

串联所有单词的子串（困难）

30. 串联所有单词的子串 - 力扣（LeetCode）

解法：滑动窗口+哈希表

1. 哈希表 hash<string, int>

2. left与right指针的移动  ->  移动的步长是单词的长度  ->  len

3. 滑动窗口执行的次数  ->  len

最小覆盖子串（困难）

76. 最小覆盖子串 - 力扣（LeetCode）