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

def solution(input):
    # Please write your code here
    numa = input.count('A')
    nums = input.count('S')
    numd = input.count('D')
    numf = input.count('F')
    n = int(len(input)/4)
    length = max(numa, numd, nums, numf) - n
    for i in range(length, len(input)):
        for j in range(len(input)-i+1):
            a = numa - input[j: j+i].count('A')
            s = nums - input[j: j+i].count('S')
            d = numd - input[j: j+i].count('D')
            f = numf - input[j: j+i].count('F')
            if max(a,s,d,f) <= n:
                return i



if __name__ == "__main__":
    #  You can add more test cases here
    # print(solution("ADDF") == 1 )
    print(solution("AFAFSSFDSFFF") == 3)

问题理解

题目要求我们通过尽可能少的替换，使得字符串中字符 A、S、D、F 出现的频次相等。字符串的长度总是4的倍数，因此每个字符应该出现的次数是 n = len(input) // 4。

数据结构选择

1. 计数器：

   • 使用计数器来统计字符 A、S、D、F 在字符串中出现的次数。

2. 滑动窗口：

   • 使用滑动窗口来动态计算子串中字符的计数，避免重复计算。

算法步骤

1. 初始化计数器：

   • 统计字符 A、S、D、F 在字符串中出现的次数。

2. 计算每个字符需要替换的次数：

   • 计算每个字符需要替换的次数，即 max(0, count - n)，其中 count 是字符的当前计数，n 是每个字符应该出现的次数。

3. 滑动窗口初始化：

   • 初始化滑动窗口的左右指针 left 和 right，并初始化当前窗口中字符的计数器。

4. 滑动窗口遍历：

   • 遍历字符串，每次将右指针 right 向右移动，并更新当前窗口中字符的计数。
   • 检查当前窗口是否满足替换条件，即当前窗口中每个字符的计数是否大于等于需要替换的次数。
   • 如果满足条件，记录当前窗口的长度，并将左指针 left 向右移动，缩小窗口，继续检查是否有更小的子串满足条件。

5. 返回最小长度：

   • 返回找到的最小子串长度。

总结

通过使用滑动窗口和计数器，可以有效地找到满足条件的最小子串长度。滑动窗口避免了重复计算子串中字符的计数，从而提高了算法的效率。