【Leetcode】395. Longest Substring with At Least K Repeating Characters

题目链接：https://leetcode.com/problems/longest-substring-with-at-least-k-repeating-characters/

题目：

Find the length of the longest substring T of a given string (consists of lowercase letters only) such that every character in T appears no less than k times.

Example 1:

Input:
s = "aaabb", k = 3

Output:
3

The longest substring is "aaa", as 'a' is repeated 3 times.

Example 2:

Input:
s = "ababbc", k = 2

Output:
5

The longest substring is "ababb", as 'a' is repeated 2 times and 'b' is repeated 3 times.

思路：

1.先从头开始扫描，遇到第一个满足条件的子串，则用set 记录该子串的字符种类，并记录该子串的长度。此时字符串已经被分割成了一段一段的，设某段结尾字符的下标为 i ，则sets[i]表示以i为结尾的子串的字符集，len[i]表示该串的长度。此时set数组的每个set元素有三种状态，一个为null 表示该字符处于某有效字符串中，set长度为0表示从该字符开始的子串没有符合条件的，所以set为0，可以当成分隔符号，set长度大于0，则以当前字符为结尾的存在有效子串。

2. 下一步考虑合并这些一段一段的子串或分隔符，合并的时候不仅需要知道前子串的字符集 还要知道前段子串的长度 所以我设置了set、len数组。  扫描set数组，若当前set为0 则判断该字符是否和前一段构成子串；若当前set不为0 则将该子串和前一段子串或分隔符直接连接起来。

时间开销主要在分割子串上，时间复杂度为O(n^2)，空间复杂度为O(n)。代码可以更进一步简化。

算法：

	public int longestSubstring(String s, int k) {
		if (s.length() < k)
			return 0;
		int max = 0;
		HashSet[] sets = new HashSet[s.length()];
		int len[] = new int[s.length()];// 子集合的长度
		// 有三种状态：为null表示当前字符在某个符合条件的子串中；
		// size为0的set表示当前字符不能和任何之后的子串表示一个符合要求的子串
		// size不为0，表示之前某字符开始到当前字符为止的字符串满足条件

		// 分割
		for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
			int map[] = new int[26];
			boolean flag2 = false;// 从i开始，是否有长度大于2的子串满足条件
			for (int j = i; j < s.length(); j++) {
				map[s.charAt(j) - 'a']++;

				boolean flag = true;// i~j段是否满足条件
				for (int m : map) {
					if (m > 0 && m < k) {
						flag = false;
					}
				}

				if (flag) {// 若i~j子串符合条件，则将子串字符加入set中，并记录该子串的长度
					sets[j] = new HashSet();
					for (int kk = 0; kk < map.length; kk++) {
						if (map[kk] != 0) {
							sets[j].add((char) (kk + 'a'));
							len[j] += map[kk];
						}
					}
					i = j;
					flag2 = true;// 有子串满足条件
					break;
				}
			}
			if (flag2 == false) {// 当前没有满足条件的子串，第i字符定为分隔符（i~s.length为止没有子串符合条件）
				sets[i] = new HashSet();
			}

		}

		int pre = 0;// 找到第一个子串或分割字符
		for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
			if (sets[i] != null) {
				pre = i;
				break;
			}
		}

		// 合并
		for (int i = pre + 1; i < s.length(); i++) {
			if (sets[i] != null) {
				if (sets[i].size() == 0 && sets[pre].size() != 0 && sets[pre].contains(s.charAt(i))) {
					sets[i].addAll(sets[pre]);
					len[i] = len[pre] + 1;
				} else if (sets[i].size() != 0 && sets[pre].size() != 0) {
					sets[i].addAll(sets[pre]);
					len[i] += len[pre];
				}
				pre = i;
			}
		}

		for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
			max = Math.max(max, len[i]);
			// System.out.println(sets[i] == null ? "null" : sets[i].size() +
			// ":" + len[i]);
		}

		return max;
	}