【C++】算法集锦(7)滑动窗口
发布日期:2021-06-30 19:47:29
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分类:技术文章
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从LeetCode上的一道题说起
给定一个含有 n 个正整数的数组和一个正整数 s ,找出该数组中满足其和 ≥ s 的长度最小的连续子数组。如果不存在符合条件的连续子数组,返回 0。示例: 输入: s = 7, nums = [2,3,1,2,4,3]输出: 2解释: 子数组 [4,3] 是该条件下的长度最小的连续子数组。
看到这个题,我不知道大家是怎么想的,我想到的就是暴力解法:
1、从头开始,以每个数字作为结果数组的头,找到刚好能大于s的结果数组。并记下结果数组中 [1:] 的和(Python写法),记为 t 。 2、如果 t 已经大于 s 了,那就结果数组头开始递减,一直减到 t 刚好小于 s 为止。 3、时刻保留一个最短子序列。 4、结果数组往后遍历一格,将值加入 t 当中。 5、回到第二步,直到结果序列的屁股顶到原序列的末位。 6、返回保留的最短子序列 的长度。这是暴力解法吧,不知道为什么他们要叫这种解法为滑动窗口,还给出了不低的难度系数。。
如果看不懂我上面的表述,可以看图:(一图胜千言)通过归纳,我们可以勾勒出滑动窗口法的大体框架(只是基本框架,根据不同的问题应适当变动,重在把握精神)
初始化窗口端点L,R,一般L为0,R为1 初始化最优值 while R < len(Array): while R < len(Array): R += 1 #移动右端点 if R < len(Array): 更新状态 if 状态满足条件: 可选的更新最优值的位置 break #一旦满足条件即跳出 if R == len(Array): # 若循环是由于移动到数组末尾结束,则停止整个程序。因为之后已经不再有可能的解 break while L < R: 更新状态 # 移动左端点,需要更新状态 L += 1 if 状态满足条件: 可选的更新最优值的位置 else: # 一旦窗口所在区间不再满足条件即跳出,去移动右端点 break 可选的对于L,R端点的后续处理 return 最优值
继续看题,今天不聊天。
无重复字符的最长子串
给定一个字符串,请你找出其中不含有重复字符的 最长子串 的长度。
示例 1:
输入: "abcabcbb"
输出: 3 解释: 因为无重复字符的最长子串是 "abc",所以其长度为 3。
示例 2:
输入: "bbbbb"
输出: 1解释: 因为无重复字符的最长子串是 "b",所以其长度为 1。
示例 3:
输入: "pwwkew"
输出: 3解释: 因为无重复字符的最长子串是 "wke",所以其长度为 3。 请注意,你的答案必须是 子串 的长度,"pwke" 是一个子序列,不是子串。
思路:
这道题主要用到思路是:滑动窗口
什么是滑动窗口? 其实就是一个队列,比如例题中的 abcabcbb,进入这个队列(窗口)为 abc 满足题目要求,当再进入 a,队列变成了 abca,这时候不满足要求。所以,我们要移动这个队列!如何移动?
我们只要把队列的左边的元素移出就行了,直到满足题目要求! 一直维持这样的队列,找出队列出现最长的长度时候,求出解! 时间复杂度:O(n)代码实现:
class Solution { public: int lengthOfLongestSubstring(string s) { if(s.size() == 0) return 0; unordered_setlookup; int maxStr = 0; int left = 0; for(int i = 0; i < s.size(); i++){ while (lookup.find(s[i]) != lookup.end()){ lookup.erase(s[left]); left ++; } maxStr = max(maxStr,i-left+1); lookup.insert(s[i]); } return maxStr; }};
无重复字符的最长子串
给定一个字符串,请你找出其中不含有重复字符的 最长子串 的长度。
示例 1:
输入: “abcabcbb” 输出: 3 解释: 因为无重复字符的最长子串是 “abc”,所以其长度为 3。示例 2:
输入: “bbbbb” 输出: 1 解释: 因为无重复字符的最长子串是 “b”,所以其长度为 1。示例 3:
输入: “pwwkew” 输出: 3 解释: 因为无重复字符的最长子串是 “wke”,所以其长度为 3。 请注意,你的答案必须是 子串 的长度,“pwke” 是一个子序列,不是子串。思路:
这道题主要用到思路是:滑动窗口
什么是滑动窗口? 其实就是一个队列,比如例题中的 abcabcbb,进入这个队列(窗口)为 abc 满足题目要求,当再进入 a,队列变成了 abca,这时候不满足要求。所以,我们要移动这个队列!如何移动?
我们只要把队列的左边的元素移出就行了,直到满足题目要求! 一直维持这样的队列,找出队列出现最长的长度时候,求出解! 时间复杂度:O(n)代码实现:
class Solution { public: int lengthOfLongestSubstring(string s) { if(s.size() == 0) return 0; unordered_setlookup; int maxStr = 0; int left = 0; for(int i = 0; i < s.size(); i++){ while (lookup.find(s[i]) != lookup.end()){ lookup.erase(s[left]); left ++; } maxStr = max(maxStr,i-left+1); lookup.insert(s[i]); } return maxStr; }};
多说无益,精练才是王道。
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