LeetCode笔记：424. Longest Repeating Character Replacement

问题：

Given a string that consists of only uppercase English letters, you can replace any letter in the string with another letter at most k times. Find the length of a longest substring containing all repeating letters you can get after performing the above operations.

Note:
Both the string’s length and k will not exceed 104.

Example 1:

Input:
s = “ABAB”, k = 2

Output:
4

Explanation:
Replace the two ‘A’s with two ‘B’s or vice versa.

Example 2:

Input:
s = “AABABBA”, k = 1

Output:
4

Explanation:
Replace the one ‘A’ in the middle with ‘B’ and form “AABBBBA”.
The substring “BBBB” has the longest repeating letters, which is 4.

大意：

给出一个只由大写字母组成的字符串，你最多可以替换其中的字母k次。寻找执行替换操作后最长的相同字母的长度。

注意：
所有字符串的长度和k都不会超过10的4次方。

例1：

输入：
s = “ABAB”, k = 2

输出：
4

解释：
用两个B替换两个A或者反过来。

例2：

输入：
s = “AABABBA”, k = 1

输出：
4

解释：
用B替换中间的一个A得到“AABBBBA”。
子字符串“BBBB”有最长的重复字母的长度4。

思路：

题目的意思比较清楚，不过可能的情况有很多，不可能用代码去寻找最佳的替换位置，所以这里采用一种滑动窗口的方法。

定义start和end两个标记，中间的内容即是窗口，计算窗口内所有字母出现的次数，因为全是大写字母，所以可以用一个26位的数组来记录窗口内每个字母出现的次数。

找到窗口内出现最多的次数，加上允许替换的字母数k，看是否超过窗口宽度，如果超过了，说明窗口还可以更长， 也就是说窗口内重复的字母的长度可以更长，就将end右移一位，形成新的窗口，然后继续重复上面的步骤。如果没超过，说明能构成的最长的重复字母长度已经到顶了，这时应该将start右移一位，来寻找新的可能的更长重复字母长度。

每次计算重复字母长度时，当出现更长的可能时，都更新最终的结果。

为了减少时间复杂度，我们不去每次都遍历窗口来计算出现的字母次数，而是在移动end或者start时，将对应位置的字母的次数加一或者减一。

要注意各种边界条件是什么。

代码：

public class Solution {
    public int characterReplacement(String s, int k) {
        if (s.length() < 1) return 0;

        int start = 0;
        int end = 0;
        int res = 0;
        int[] charNum = new int[26];
        charNum[s.charAt(0) - 'A']++;
        while (s.length() > end) {
            int maxChar = 0;
            for (int i = 0; i < 26; i++) {
                if (charNum[i] > maxChar) maxChar = charNum[i];
            }

            if (maxChar + k > end - start) {
                end++;
                if (end < s.length()) charNum[s.charAt(end) - 'A']++;
            } else {
                charNum[s.charAt(start) - 'A']--;
                start++;
            }

            if (maxChar + k > res) res = maxChar + k <= s.length() ? maxChar + k : s.length();
        }
        return res;
    }
}

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