python & C++ LeetCode 187 重复的DNA序列

python 代码：两种解法 暴力 和  哈希表 + 滑动窗口 + 位运算

from collections import defaultdict
from typing import List

class Solution:
    def findRepeatedDnaSequences0(self, s: str) -> List[str]:  # 暴力
        L = 10
        ans = []
        cnt = defaultdict(int)
        for i in range(len(s) - L + 1):
            sub = s[i: i + L]
            cnt[sub] += 1
            if cnt[sub] == 2:
                ans.append(sub)
        return ans

    def findRepeatedDnaSequences(self, s: str) -> List[str]:  # 哈希表 + 滑动窗口 + 位运算
        L = 10
        bin = {'A': 0, 'C': 1, 'G': 2, 'T': 3}

        n = len(s)
        if n <= L:
            return []
        ans = []
        x = 0
        for ch in s[:L - 1]:
            x = (x << 2) | bin[ch]
        cnt = defaultdict(int)
        for i in range(n - L + 1):
            x = ((x << 2) | bin[s[i + L - 1]]) & ((1 << (L * 2)) - 1)  # 滑动窗口向右移动一位 | 一个新的字符进入窗口 & 只考虑低20位
            cnt[x] += 1
            if cnt[x] == 2:
                ans.append(s[i: i + L])
        return ans


if __name__ == "__main__":
    sol = Solution()
    s = "AAAAACCCCCAAAAACCCCCCAAAAAGGGTTT"
    res = sol.findRepeatedDnaSequences(s)
    print("res: ", res)

C++ 代码： 哈希表 + 滑动窗口 + 位运算 + bitset

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
#include <unordered_map>
#include <bitset>
using namespace std;
class Solution
{
public:
    vector<string> findRepeatedDnaSequences(string s) // 哈希表 + 滑动窗口 + 位运算
    { 
        unordered_map<char, int> map{{'A', 0}, {'C', 1}, {'G', 2}, {'T', 3}};
        vector<string> res;
        bitset<1 << 20> s1, s2;  // s1 出现一次的， s2 出现两次的
        int val = 0, mask = (1 << 20) - 1;
        for (int i = 0; i < 10; ++i)
            val = (val << 2) | map[s[i]];
        s1.set(val);
        for (int i = 10; i < s.size(); ++i)
        {
            val = (val << 2) & mask | map[s[i]]; // 滑动窗口向右移动一位 | 一个新的字符进入窗口 & 只考虑低20位
            if (s2.test(val))  // 已经记录了, 跳过     // bitset::test()是C++ STL中的一个内置函数，用于测试是否设置了给定索引处的位。
                continue;
            if (s1.test(val))  // 已经记录过了，说明重复， 记录结果
            {
                res.push_back(s.substr(i - 9, 10));
                s2.set(val);
            }
            else // 初次出现， s1 记录
                s1.set(val);
        }
        return res;
    }
};
int main()
{
    Solution sol = *new Solution();
    string s = "AAAAACCCCCAAAAACCCCCCAAAAAGGGTTT";
    vector<string> res = sol.findRepeatedDnaSequences(s);

    for (int i = 0; i < res.size(); i++)
    {
        cout << res[i] << "\t";
    }
    cout << endl;
    return 0;
}

// 编译：g++ demo.cc -o demo
// 执行： ./demo

 参考链接：

【1】重复的DNA序列