Leetcode Hot100之滑动窗口

滑动窗口题目的特点如下，经常用于解决字符串的子串问题

滑动窗口通过双指针指定窗口的左右边界;
通过某种数据结构存储窗口中的元素，数据结构的形式具体问题具体分析，经常是set、dict等；
窗口的右边界匀速扩张，而左边界通常是通过某种规律进行向右收缩；

1. 无重复字符的最长子串

题目描述
给定一个字符串 s ，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: s = "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。

解题思路
1. 看到子串，想到可以通过滑动窗口来解决；
2. 看到无重复字符想到可以通过set来存储滑动窗口中的元素，可以快速查找当前元素是不是已经在窗口中；
3. 滑动窗口从左往右滑动，如果当前元素不在窗口中，直接压入窗口中；如果已经在了，从左边开始弹出元素，直到当前元素不在窗口中，再将元素压入窗口中。这样保证窗口中的元素都是不重复的，那么统计窗口大小的最大值就是最长无重复子串的长度。

代码

class Solution:def lengthOfLongestSubstring(self, s: str) -> int:n = len(s)if n == 0:return 0chars = set()i = 0res = 0for j in range(n):if s[j] not in chars:chars.add(s[j])else:while s[j] in chars:chars.remove(s[i])i += 1chars.add(s[j])# 每完成一次元素更新后，更新最大长度res = max(res, j - i + 1)return res

2. 找到字符串中所有字母异位词

题目描述
给定两个字符串 s 和 p，找到 s 中所有 p 的异位词的子串，返回这些子串的起始索引。不考虑答案输出的顺序。
异位词指由相同字母重排列形成的字符串（包括相同的字符串）。
解题思路
1. 本题仍然是寻找子串问题，可以用滑动窗口来解决；
2. 看到字母异位词就想到可以通过dict来存储窗口中元素出现的次数；
3. 本题中的窗口长度是确定的，利用这个限制条件可以找到符合要求的答案；
4. 时间复杂度：
  具体的操作可见下面代码中的注释

代码

class Solution:def findAnagrams(self, s: str, p: str) -> List[int]:n = len(s)if n == 0:return []dic_p = {}for char in p:dic_p[char] = dic_p.get(char, 0) + 1dic_w = {}i = 0res = []for j in range(n):if len(dic_w) == 0:i = jif s[j] in dic_p:# 如果当前字符在p中，而且字符在窗口中的数量是符合条件的，那么将该字符加入窗口中if dic_w.get(s[j], 0) < dic_p[s[j]]:dic_w[s[j]] = dic_w.get(s[j], 0) + 1else:# 如果加上当前的字符后，当前的字符在窗口中的数量已经超过了p中的数量，那么将窗口左边界右移，直到窗口中的字符数量符合要求while dic_w.get(s[j], 0) >= dic_p[s[j]]:dic_w[s[i]] -= 1i += 1dic_w[s[j]] = dic_w.get(s[j], 0) + 1# 上面的代码保证了字母的计数是满足要求的，如果此时窗口长度等于p的长度，说明找到了一个符合条件的子串if j - i + 1 == len(p):res.append(i)else:# 如果出现了一个没有在p中的字符，那么将该窗口清除，重新开始计数dic_w = {}return res