夯实算法-21.计数二进制子串

携手创作，共同成长！这是我参与「掘金日新计划 · 8 月更文挑战」的第32天，点击查看活动详情

题目：LeetCode

给定一个字符串 s，统计并返回具有相同数量 0 和 1 的非空（连续）子字符串的数量，并且这些子字符串中的所有 0 和所有 1 都是成组连续的。

重复出现（不同位置）的子串也要统计它们出现的次数。

示例 1：

输入：s = "00110011"
输出：6
解释：6 个子串满足具有相同数量的连续 1 和 0 ："0011"、"01"、"1100"、"10"、"0011" 和 "01" 。
注意，一些重复出现的子串（不同位置）要统计它们出现的次数。
另外，"00110011" 不是有效的子串，因为所有的 0（还有 1 ）没有组合在一起。

示例 2：

输入： s = "10101"
输出： 4
解释： 有 4 个子串："10"、"01"、"10"、"01" ，具有相同数量的连续 1 和 0 。

提示：

• 1 <= s.length <= 105
• s[i] 为 '0' 或 '1'

解题思路

从题干中获取信息：具有相同数量且连续的1和0，重复出现只要位置不同也要计入次数。
基于上面分析有如下一种思路：
可以将目标字符串 s 根据 0 和 1 的连续段分组，用数组 counts 暂存，例如 s=00111011，可以得到这样的 counts 数组：counts={2,3,1,2}。

那所以 counts 数组中相邻的两个元素必定代表的是两种不同的字符'1'或'0'。假设counts 数组中两个相邻的数字为 a 或者 b，它们就表示连续的 a 个 '0' 和 b 个 '1'，或者 a 个 '1' 和 b 个 '0'。它们能组成的满足条件的子串数目为min{a,b}，即一对相邻元素包含的满足条件子串。

只要通过遍历所有相邻的数对，求得总和值，即为所求二进制子串数。

代码实现

public int countBinarySubstrings(String s) {
    List<Integer> counts = new ArrayList<Integer>();  // 记录0或1连续段包含字符的个数
    int ptr = 0, n = s.length(); // 定义遍历的起始位置
    while (ptr < n) {
        char c = s.charAt(ptr);  // 逐个取出字符
        int count = 0;  // 计数目标字符出现的次数
        while (ptr < n && s.charAt(ptr) == c) {
            ++ptr;
            ++count;
        }
        counts.add(count);   // 将数值加入到临时数组counts中
    }
    int ans = 0;
    for (int i = 1; i < counts.size(); ++i) {    // 遍历临时数组counts
        ans += Math.min(counts.get(i), counts.get(i - 1)); // 满足条件的子串数取较小值
    }
    return ans;
}

运行结果

复杂度分析

• 时间复杂度：$O(n)$
• 空间复杂度：$O(n)$

在掘金(JUEJIN)  一起分享知识, Keep Learning!