python实现字符串——无重复字符的最长子串、串联所有单词的子串、替换子串得到平衡字符串
1.无重复字符的最长子串
leetcode 3：https://leetcode-cn.com/problems/longest-substring-without-repeating-characters/
给定一个字符串，请你找出其中不含有重复字符的最长子串的长度。
示例1
输入: "abcabcbb"
输出: 3
解释: 因为无重复字符的最长子串是 "abc"，所以其长度为 3。
示例2
输入: "bbbbb"
输出: 1
解释: 因为无重复字符的最长子串是 "b"，所以其长度为 1。
示例3
输入: "pwwkew"
输出: 3
解释: 因为无重复字符的最长子串是 "wke"，所以其长度为 3。
请注意，你的答案必须是 子串 的长度，"pwke" 是一个子序列，不是子串。
代码：
-
暴力解法：
# 暴力解法 class Solution(object): def lengthOfLongestSubstring(self, s): """ :type s: str :rtype: int """ m = 0 if s != "": m = 1 for i in range(len(s)): for j in range(i + 1, len(s)): if s[i] != s[j]: if self.check_str(s[i:j + 1]): m = max(m, len(s[i:j + 1])) return m # 检查子字符串是否有重复 def check_str(self, s: str) -> bool: for i in range(len(s)): if s[i] in s[i+1:]: return False return True if __name__ == '__main__': s = 'abcabcbb' sol = Solution() print(sol.lengthOfLongestSubstring(s)) -
滑动窗口解法：
# 滑动窗口解法 class Solution(object): def lengthOfLongestSubstring(self, s): """ :type s: str :rtype: int """ # 窗口的定义 dic = {} # 定义窗口左边和最大无重复子字符串长度为0 i ,res = 0, 0 # 向右从0依次滑动窗口右边j for j in range(len(s)): # 当窗口中的字符串有重复 if s[j] in dic: #将窗口左边i向后移动 i = max(dic[s[j]], i) # i +=1 # 获取新的最大无重复子字符串长度 res = max(res, j-i+1) # 将j滑过的字符存入dic dic[s[j]] = j+1 return res if __name__ == '__main__': s = 'abcabcbb' sol = Solution() print(sol.lengthOfLongestSubstring(s))执行结果：
2.串联所有单词的子串
leetcode 30：https://leetcode-cn.com/problems/substring-with-concatenation-of-all-words/
给定一个字符串s和一些长度相同的单词 words。找出 s 中恰好可以由 words 中所有单词串联形成的子串的起始位置。
注意子串要与 words 中的单词完全匹配，中间不能有其他字符，但不需要考虑 words 中单词串联的顺序。
示例1
输入：
s = "barfoothefoobarman",
words = ["foo","bar"]
输出：[0,9]
解释：
从索引 0 和 9 开始的子串分别是 "barfoo" 和 "foobar" 。输出的顺序不重要, [9,0] 也是有效答案。
示例2
输入：
s = "wordgoodgoodgoodbestword",
words = ["word","good","best","word"]
输出：[]
代码：
# 滑动窗口
class Solution(object):
def findSubstring(self, s, words):
"""
:type s: str
:type words: List[str]
:rtype: List[int]
"""
if not s or len(s)==0 or not words or len(words)==0:
return []
# 将每个单词以及出现的频率记录到字典中
words_map,res = dict(),[]
for i in words:
if i not in words_map:
words_map[i] = 1
else:
words_map[i] += 1
one_word_size = len(words[0])
all_words_size = len(words)*one_word_size
for i in range(len(s)-all_words_size+1):
# 每次取 all_words_size长度的子串
tmp_str,d = s[i:i+all_words_size],dict(words_map)
# 将子串和临时字典进行比较
for j in range(0,len(tmp_str),one_word_size):
# 从子串tmp_str中取出one_word_size长度的子串，看是否出现在临时字典中
# 如果是就将临时字典记录的频率-1，如果不在就跳出循环
key = tmp_str[j:j+one_word_size]
if key in d:
d[key] -= 1
if d[key] == 0:
del d[key]
else:
break
# 当内层循环遍历完后，如果临时字典为空则表示全部匹配上了
# 记录数组的下标
if not d:
res.append(i)
return res
if __name__ == '__main__':
s = "barfoothefoobarman"
words = ["foo", "bar"]
sol = Solution()
print(sol.findSubstring(s, words))
执行结果：
3.替换子串得到平衡字符串
leetcode 1234：https://leetcode-cn.com/problems/replace-the-substring-for-balanced-string/
有一个只含有'Q', 'W', 'E','R'四种字符，且长度为 n的字符串。假如在该字符串中，这四个字符都恰好出现n/4次，那么它就是一个「平衡字符串」。
给你一个这样的字符串 s，请通过「替换一个子串」的方式，使原字符串s变成一个「平衡字符串」。你可以用和「待替换子串」长度相同的任何其他字符串来完成替换。
请返回待替换子串的最小可能长度。
如果原字符串自身就是一个平衡字符串，则返回 0。
示例1：
输入：s = "QWER"
输出：0
解释：s 已经是平衡的了。
示例2：
输入：s = "QQWE"
输出：1
解释：我们需要把一个 'Q' 替换成 'R'，这样得到的 "RQWE" (或 "QRWE") 是平衡的。
示例3：
输入：s = "QQQW"
输出：2
解释：我们可以把前面的 "QQ" 替换成 "ER"。
示例4：
输入：s = "QQQQ"
输出：3
解释：我们可以替换后 3 个 'Q'，使 s = "QWER"。
代码：
class Solution(object):
def balancedString(self, s):
"""
:type s: str
:rtype: int
"""
n = len(s)
average = n // 4
import collections
counter = collections.Counter(s)
saveCounter = collections.Counter()
# 所有超过1/4的都是需要转换的
for key, val in counter.items():
if val > average:
saveCounter[key] = val
if not saveCounter:
return 0
l = r = 0
count = float("inf")
for r in range(n):
# 每一个如果都要需要转化的过程中，则滑动窗口需要包含，直到滑动窗口足够大，saveCounter包含的元素对应的次数都要小于等于average
if s[r] in saveCounter:
saveCounter[s[r]] -= 1
while l <= r:
include = True
for ch in 'QWER':
if saveCounter[ch] > average:
include = False
break
if include:
# 如果滑动窗口已经包含了 那么接下来我们将左边右移，需要将s[l] 次数++
count = min(count, r - l + 1)
saveCounter[s[l]] += 1
l += 1
else:
break
return count
if __name__ == '__main__':
s = "QQQQ"
sol = Solution()
count = sol.balancedString(s)
print(count)
执行结果：
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