AI刷题 41.最小替换子串长度｜豆包MarsCode AI刷题学习笔记：最小替换子串长度问题背景小F得到了一个

学习笔记：最小替换子串长度

问题背景

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。

问题分析

标准频次：由于字符串的长度是4的倍数，每个字符的标准频次应该是字符串长度除以4。
字符计数：首先计算每个字符的实际频次，并与标准频次进行比较，找出哪些字符超过了标准频次，哪些字符不足标准频次。
滑动窗口：使用滑动窗口技术，找到一个最短的子串，使得在这个子串中替换掉一些字符后，可以使整个字符串中每个字符的频次达到标准频次。

解决方案

初始化：
- 计算每个字符的标准频次。
- 创建一个字符计数字典，记录每个字符的标准频次。
- 初始化左边界 left 和最小长度 min_length。
更新字符计数：
- 遍历字符串，更新字符计数字典。
- 如果所有字符的频次都达到了标准频次，直接返回0。
滑动窗口：
- 使用一个滑动窗口，从左到右遍历字符串。
- 每次移动右边界，更新字符计数字典。
- 检查当前窗口内的字符频次是否满足条件。
- 如果满足条件，计算当前窗口的长度，并更新最小长度。
- 移动左边界，缩小窗口，继续检查。
返回结果：
- 如果找到了满足条件的最短子串，返回其长度。
- 如果没有找到，返回0。

代码实现

def solution(input_str):
    # 计算每个字符的标准数量
    standard = len(input_str) // 4
    # 创建字符计数字典
    char_count = {'A': standard, 'S': standard, 'D': standard, 'F': standard}
    
    # 初始化边界
    left = 0
    min_length = float('inf')
    
    # 计算初始字符计数
    for char in input_str:
        char_count[char] -= 1
    
    # 如果已经满足条件，直接返回0
    if char_count['A'] == 0 and char_count['S'] == 0 and char_count['D'] == 0 and char_count['F'] == 0:
        return 0

    # 更新字符计数
    for right, char in enumerate(input_str):
        char_count[char] += 1
        
        # 检查是否满足条件
        while left <= right and char_count['A'] >= 0 and char_count['S'] >= 0 and char_count['D'] >= 0 and char_count['F'] >= 0:
            current_length = right - left + 1
            if current_length < min_length:
                min_length = current_length

            # 移动左边界
            char_count[input_str[left]] -= 1
            left += 1
    
    return min_length if min_length != float('inf') else 0

详细解释

计算标准频次：
- standard = len(input_str) // 4 计算每个字符的标准频次。
初始化字符计数字典：
- char_count = {'A': standard, 'S': standard, 'D': standard, 'F': standard} 创建字符计数字典，记录每个字符的标准频次。
更新字符计数：
- 遍历字符串，更新字符计数字典 char_count[char] -= 1。
- 如果所有字符的频次都达到了标准频次，直接返回0。
滑动窗口：
- 使用一个滑动窗口，从左到右遍历字符串。
- 每次移动右边界，更新字符计数字典 char_count[char] += 1。
- 检查当前窗口内的字符频次是否满足条件 char_count['A'] >= 0 and char_count['S'] >= 0 and char_count['D'] >= 0 and char_count['F'] >= 0。
- 如果满足条件，计算当前窗口的长度 current_length = right - left + 1，并更新最小长度 min_length。
- 移动左边界 char_count[input_str[left]] -= 1，缩小窗口，继续检查。
返回结果：
- 如果找到了满足条件的最短子串，返回其长度 min_length。
- 如果没有找到，返回0。

通过上述方法，我们可以有效地解决这个问题，并通过测试用例验证其正确性。

AI刷题 41.最小替换子串长度 ｜ 豆包MarsCode AI刷题

学习笔记：最小替换子串长度

问题背景

问题分析

解决方案

代码实现

详细解释

AI刷题 41.最小替换子串长度｜豆包MarsCode AI刷题