【每日一题Day117】LC1234替换子串得到平衡字符串 | 双指针

替换子串得到平衡字符串【LC1234】

有一个只含有 'Q', 'W', 'E', 'R' 四种字符，且长度为 n 的字符串。

假如在该字符串中，这四个字符都恰好出现 n/4 次，那么它就是一个「平衡字符串」。

给你一个这样的字符串 s，请通过「替换一个子串」的方式，使原字符串 s 变成一个「平衡字符串」。

你可以用和「待替换子串」长度相同的 任何 其他字符串来完成替换。

请返回待替换子串的最小可能长度。

如果原字符串自身就是一个平衡字符串，则返回 0。

隐晦了点竟然就做不大出来了，哎还是不够不够数量
最近事情好多啊，还要准备上学期的期末考。。。

• 思路：当删除连续子字符串后，剩余每个字符的数量小于等于$n/4$时，可以替换该子串使s称为平衡子字符串，因此可以使用滑动窗口枚举每个子字符串的左端点，找到符合条件的右端点的最小位置，此时滑动串口的大小即为子串的长度，取最小值返回即可

• 实现

  • 使用哈希表记录每个字符的数量
  • 使用check函数检验是否每个字符均小于$n/4$

  class Solution {
      public int balancedString(String s) {
          Map<Character, Integer> map = new HashMap<>();
          int n = s.length(), m = n / 4; 
          int res = n;
          int r = 0;
          // 初始化哈希表 存储整个字符串中每个字符的个数
          for (int i = 0; i < n; i++){
              char c = s.charAt(i);
              map.put(c, map.getOrDefault(c, 0) + 1);
          }
          // 如果初始字符串即为平衡字符串 返回0
          if (check(map, m)) return 0;
          // 枚举所有可以被替换的子串：枚举每个左端点，找到其最小的右端点值
          for (int l = 0; l < n; l++){
              // 如果有字符个数>m，那么移动右端点
              while (r < n && !check(map, m)){               
                  map.put(s.charAt(r), map.get(s.charAt(r)) - 1);
                  r++;
              }
              // 如果找不到合法的右端点 退出循环
              if (!check(map, m)) break;
              // 更新结果
              res = Math.min(res, r - l);
              // 将左端点复原（下次循环 左端点不在替换子串中）
              map.put(s.charAt(l), map.get(s.charAt(l)) + 1);
          }       
          return res;
      }
      // 检查每个字符的数量是否都小于等于m
      public boolean check(Map<Character, Integer> map, int m){
          for (var node : map.entrySet()){
              if (node.getValue() > m) return false;
          }
          return true;
      }
  }
  

  • 复杂度
    • 时间复杂度：$O(n)$
    • 空间复杂度：$O(\sum )$，$\sum$为字符集的大小，本题中为4