算法学习笔记（一）：滑动窗口和双指针

滑动窗口套路：

        核心套路三步骤：

1. 入： 下标为 i 的元素进入窗口，更新相关统计量(因为一个元素进入了，则相关统计的数据要更新，就是+)，然后进行判断，如果i < k - 1 则continue，继续进入窗口，因为定长窗口元素不足；
2. 更新：更新答案。一般是更新最大\最小值；
3. 出：下标为i - k + 1 的元素离开窗口，更新相关统计量(出了一个元素，窗口内的统计量要减去这个出的元素)。

一：定长滑动窗口

1.定长字串中元音的最大数目

        元音有：a\e\i\o\u

        给你字符串 S 和整数 k；

        请你返回字符串 s 中长度为 k 的单个子字符串中可能包含的最大元音字母数。

class Solution {
    public int maxVowels(String s, int k) {
        int max = Integer.MIN_VALUE;
        int sum = 0;
        char[] arr = s.toCharArray();
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            //入
            if (isVowel(arr[i])) sum++;
            if (i < k - 1) continue;
            //更新
            max = Math.max(sum, max);
            //出
            char out = arr[i - k + 1];
            if (isVowel(out)) sum--;
        }
        return max;
    }

    public boolean isVowel(char ch) {
        return ch == 'a' || ch == 'e' || ch == 'i' || ch == 'o' || ch == 'u';
    }
}

2.子数组最大平均数I

        给你一个由 n 个元素组成的整数数组 nums 和一个整数 k

        请你找出平均数最大且长度为 k 的连续子数组，并输出该最大平均值

        任何误差小于 10(-5)的答案都将被视为正确答案

class Solution {
    public double findMaxAverage(int[] nums, int k) {
        int maxAvg = Integer.MIN_VALUE, sum = 0;
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            sum += nums[i];
            if (i < k - 1) continue;
            maxAvg = Math.max(maxAvg, sum);
            sum -= nums[i - k + 1];
        }
        return 1.0 * maxAvg / k;
    }
}

3.大小为 k 且平均值大于等于阈值的子数组数目

        给你一个整数数组 arr 和两个整数 k 和threshold

        请你返回长度为 k 且平均值大于等于 threshold 的子数组数目。

class Solution {
    public int numOfSubarrays(int[] arr, int k, int threshold) {
        int avg = 0, count = 0;
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            avg += arr[i];
            if (i < k - 1) continue;
            if (avg / k >= threshold) count++;
            avg -= arr[i - k + 1];
        }
        return count;
    }
}

4.得到 K 个黑块的最少涂色次数

        给你一个长度为 n 下标从 0 开始的字符串 blocks，blocks[i] 要么是 ‘W’ 要么是 ‘B’，表示白色和黑色

        给你一个整数 k，表示想要连续黑色快的数目

        每一次操作中，你可以选择一个白色快将它涂成黑色快

        请你返回至少出现一次连续 k个黑色快的最少操作次数

class Solution {
    public int minimumRecolors(String blocks, int k) {
        int min = Integer.MAX_VALUE, count = 0;
        char [] arr = blocks.toCharArray();
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            if (arr[i] == 'W') count++;
            if (i < k - 1) continue;
            min = Math.min(min, count);
            char out = arr[i - k + 1];
            if (out == 'W') count--;
        }
        return min;
    }
}

二：不定长滑动窗口

一.双指针

1.无重复字符的最长字串

        给定一个字符串 s，请你找出其中不含有重复字符的最长字串的长度。

class Solution {
    public int lengthOfLongestSubstring(String s) {
        //用哈希表或者数组存重复字符的上一个索引
        Map<Character, Integer> map = new HashMap<>();
        char[] arr = s.toCharArray();
        int left = -1;  //开始从-1开始 表示没有重复元素
        int len = 0;
        for