青训营笔记之最小替换子串长度 | 豆包MarsCode AI刷题

问题描述

小F得到了一个特殊的字符串，这个字符串只包含字符A、S、D、F，其长度总是4的倍数。他的任务是通过尽可能少的替换，使得A、S、D、F这四个字符在字符串中出现的频次相等。求出实现这一条件的最小子串长度。

测试样例

样例1：

输入：input = "ADDF"
输出：1

样例2：

输入：input = "ASAFASAFADDD"
输出：3

样例3：

输入：input = "SSDDFFFFAAAS"
输出：1

样例4：

输入：input = "AAAASSSSDDDDFFFF"
输出：0

样例5：

输入：input = "AAAADDDDAAAASSSS"
输出：4

解题思路

先用一个 HashMap 来映射字符 A、S、D、F 到索引，然后用一个数组 counts 来记录每个字符的出现次数。接着计算理想频次（字符串长度除以 4），并遍历 counts 数组，计算每个字符的频次与理想频次的差异，累加需要替换的字符总数。最后，如果所有字符的频次已经相等，则返回 0；否则，返回需要替换的字符总数。

算法步骤

1. 初始化：

   • 使用 HashMap 将字符 A、S、D、F 映射到索引 0、1、2、3。
   • 初始化一个长度为 4 的数组 counts，用于记录每个字符的出现次数。

2. 统计频次：

   • 遍历输入字符串 input，根据 HashMap 获取每个字符的索引，并在 counts 数组中相应位置累加出现次数。

3. 计算理想频次：

   • 计算理想频次 len，即字符串长度除以 4。

4. 计算差异：

   • 遍历 counts 数组，计算每个字符的频次与理想频次的差异，并累加需要替换的字符总数 res。

5. 返回结果：

   • 返回需要替换的字符总数 res。

代码实现

import java.util.HashMap;
import java.util.HashSet;

public class Main {
    static HashMap<Character, Integer> hm = new HashMap<>();
    static {
        hm.put('A', 0);
        hm.put('D', 1);
        hm.put('S', 2);
        hm.put('F', 3);
    }
    static int[] counts;
    static HashSet<Integer> hs;
    public static int solution(String input) {
        counts = new int[4];
        hs = new HashSet<>();
        // Please write your code here
        
        int res = input.length();
        int len = input.length() / 4;

        for(int i = 0; i < input.length(); i++){
            char c = input.charAt(i);
            counts[hm.get(c)]++;
        }
        for(int i = 0; i < 4 ; i++){
            if(counts[i] > len)  hs.add(i);
        }
        if(hs.size() == 0) return 0;
        for(int right = 0, left = 0; right < input.length(); right++){
            int idx = hm.get(input.charAt(right));
            if(hs.contains(idx)){
                counts[idx]--;
                    while(isenough(len)){
                        res = Math.min(res, right - left + 1);
                        int idx2 =  hm.get(input.charAt(left));
                        if(hs.contains(idx2)) counts[idx2]++;
                        left++;
                    }

            }
        }
        return res;
    }
    public static boolean isenough(int len){
        for(Integer key : hs.toArray(new Integer[0])){
            if(counts[key] > len ) return false;
        }
        return true;
    }

}