本篇文章是分析豆包MarsCode AI刷题中第41题———寻找最小替换子串长度。这个问题中，我们需要通过最少的替换使得字符串中字符 A、S、D 和 F 的频次相等。以下是一个思路分析。
思路分析
首先， 计算出字符串中每个字符的频次。比如字符 A、S、D 和 F 的个数。由于字符串的长度总是 4 的倍数，因此目标是让这四个字符的频次相等。假设字符串的总长度为 n，那么每个字符的目标频次是 n / 4。
- 如果某个字符的频次超过目标频次，我们就需要将多余的字符替换为其他字符。
- 如果某个字符的频次低于目标频次，我们就需要将缺少的字符填补完整。
- 关键在于计算出替换的最小数量。这可以通过分析频次的差异来实现。
我们可以使用滑动窗口来解决这个问题，尝试找到最小的子串，使得替换后频次均衡。
实现步骤
- 初始化：统计字符串中每个字符的频次。
- 滑动窗口：从字符串的每个子串中找出最少的替换次数来使得频次平衡。
- 替换最小化：计算如何通过最少的替换调整字符频次。
代码解析
- 使用一个
HashMap来统计每个字符的频率。 - 计算目标频率，即每个字符应当出现
n / 4次。 - 用两个指针
left和right来表示当前的窗口区间。从right扩展窗口，并更新窗口中的字符频次。如果窗口内的字符频次已经超过目标频次，我们通过移动left来缩小窗口，使得每个字符的频次都不超过目标频次。每次调整窗口时，计算窗口长度并更新最小长度。 - 返回找到的最小窗口长度，表示最少替换的字符数。
复杂度分析
- 时间复杂度：O(n)，其中 n 是字符串的长度。滑动窗口算法只遍历了一遍字符串，窗口的调整过程是线性的。
- 空间复杂度：O(1)，因为我们只使用了常数大小的额外空间来存储字符频次和滑动窗口的两个指针。
综上所述，这个解法利用滑动窗口和频次计算，能够高效地找到最小替换子串长度，满足题目的要求。使用滑动窗口时要确保每次调整后都能正确计算最小的替换次数。
