滑动窗口系列(不定长滑动窗口长度) 9/2

一、将x减到0的最小操作数

给你一个整数数组 nums 和一个整数 x 。每一次操作时，你应当移除数组 nums 最左边或最右边的元素，然后从 x 中减去该元素的值。请注意，需要 修改 数组以供接下来的操作使用。

如果可以将 x 恰好 减到 0 ，返回 最小操作数 ；否则，返回 -1

输入：nums = [1,1,4,2,3], x = 5
输出：2
解释：最佳解决方案是移除后两个元素，将 x 减到 0 。

题意：

给定一个数组nums和一个整数x；每次操作的时候，移除左边和右边的元素，使得移除元素之和=x

思路：

一般从两边移除元素，有两种思路；

1.逆向思维，在数组中找到一个滑动窗口，和为sum-x,结果就为num.length-滑动窗口的长度

2.正向思维，前缀和后缀；

代码：

逆向思维：

class Solution {
    public int minOperations(int[] nums, int x) {
        int total = 0;
        for(int num:nums){
            total+=num;
        }
        if(totaltotal-x){
                sum-=nums[left];
                left++;
            }
            if(sum==total-x){
                max=Math.max(max,right-left+1);   
            }
            right++;
        }
        return max==-1?-1:nums.length-max;
    }
}

正向思维：

二、最高频元素的频数（排序+滑动窗口）

元素的 频数 是该元素在一个数组中出现的次数。

给你一个整数数组 nums 和一个整数 k 。在一步操作中，你可以选择 nums 的一个下标，并将该下标对应元素的值增加 1 。

执行最多 k 次操作后，返回数组中最高频元素的 最大可能频数 。

输入：nums = [1,2,4], k = 5
输出：3
解释：对第一个元素执行 3 次递增操作，对第二个元素执 2 次递增操作，此时 nums = [4,4,4] 。
4 是数组中最高频元素，频数是 3 。

思路：使用滑动窗口的思路(条件是操作数<=k)

当操作数>k之后，就要移动left；left需要移动到costK不大于k

       while(costK>k){
                costK-=nums[right]-nums[left];
                left++;
            }

如果

costK+=(long)(nums[right]-nums[right-1])*(right-left);

移动的过程中寻找最大值；

注意：costK的类型要是long，可能溢出

代码：

class Solution {
    public int maxFrequency(int[] nums, int k) {
        Arrays.sort(nums);
        int left=0;
        int right=1;
        int res=1;
        long costK = 0;
        while(rightk){
                costK-=nums[right]-nums[left];
                left++;
            }
            res=Math.max(res,right-left+1);
            right++;
        }
        return res;
    }
}

三、每种字符至少取K个

给你一个由字符 'a'、'b'、'c' 组成的字符串 s 和一个非负整数 k 。每分钟，你可以选择取走 s 最左侧 还是 最右侧 的那个字符。

你必须取走每种字符 至少 k 个，返回需要的 最少 分钟数；如果无法取到，则返回 -1 。

题意：

思路：逆向思维

题目中要求从左边或者右边取，将a\b\c三个字符取出最少K类，求最小的操作次数；

1.首先统计出字符串中字符的数目

2.然后减去k个，如果减去之后变为负数，返回-1

3.然后开始滑

逆向思维就是：题目中是否存在一段子串满足字符出现最多的次数为:count[0]-k,count[1]-k,count[2]-k。求出这段子串的最大长度

eg:"aabaaaacaabc" k=2 a:8 b:2 c:2 

然后a\b\c最多出现的次数可以为:6,0,0; 每次遍历到一个字符，就将出现的次数-1(还可以出现多少次)，如果出现<0的情况，左边界就要改变了。

代码：

class Solution {
    public int takeCharacters(String s, int k) {
        if(k==0)return 0;
        // 1.统计次数
        int[] count=new int[3];
        for(int i=0;i

四、找出最长等值子数组

给你一个下标从 0 开始的整数数组 nums 和一个整数 k 。

如果子数组中所有元素都相等，则认为子数组是一个 等值子数组 。注意，空数组是 等值子数组 。

从 nums 中删除最多 k 个元素后，返回可能的最长等值子数组的长度。

题意： 

给定一个数组nums,求子数组中删除k个元素后，所有元素都相等，返回相同元素的最大个数。

思路：

滑动窗口左边界改变的的条件是：但滑动窗口中频率不是最大的数字的总和>k,就要移动左边界，直到总和

            while (right-left+1-maxFreq > k) {
                int leftNum = nums.get(left);
                map.put(leftNum, map.get(leftNum) - 1);
                left++;
            }

每次更新map哈希表的时候，顺便获取到哈希表中出现频率最多的数字。

            int num = nums.get(right);
            map.put(num, map.getOrDefault(num, 0) + 1);
            maxFreq=Math.max(maxFreq,map.get(num));

代码：

class Solution {
    public int longestEqualSubarray(List nums, int k) {
        Map map = new HashMap<>();
        int left = 0;
        int right = 0;
        int maxFreq = 0;
        int res = 1;
        while (right < nums.size()) {
            //遍历元素 将num统计到map中
            int num = nums.get(right);
            map.put(num, map.getOrDefault(num, 0) + 1);
            maxFreq=Math.max(maxFreq,map.get(num));
            //当滑动窗口中其他数字的次数>k时
            while (right-left+1-maxFreq > k) {
                int leftNum = nums.get(left);
                map.put(leftNum, map.get(leftNum) - 1);
                left++;
            }
            res=Math.max(right-left+1,res);
            right++;
        }
        return maxFreq;
    }
}