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主页 / coding / 问题 / 79058356
Accepted
CodeCrusader
CodeCrusader
Asked: 2024-10-06 12:22:44 +0800 CST2024-10-06 12:22:44 +0800 CST 2024-10-06 12:22:44 +0800 CST

查找有效子字符串的数量

  • 772

给定一个长度为 n 的字符串,我想计算有多少个子字符串可能具有以下特征:

a) 子串长度为偶数 b) 该子串中存在一个字符,其频率等于子串长度的一半。

例如 s="idafddfii", 输出 = 13

解释:

有效的子字符串为:“id”、“da”、“af”、“fd”、“df”、“fi”、“dafd”、“afdd”、“fddf”、“ddfi”、“dfii”、“idafdd”、“dafddf”

限制:

1 <= n <= 10 的 5 次方

s 仅由小写英文字母组成

public class Main {

    public static long solve(String s) {
        int n = s.length();
        long result = 0;
    
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            int[] freq = new int[26];
            for (int j = i; j < n; j++) {
                freq[s.charAt(j) - 'a']++;
                int len = j - i + 1;
                // Only check even-length substrings
                if (len % 2 == 0) {
                    if (isValid(freq, len)) {
                        result++;
                    }
                }
            }
        }
        return result;
    }
    
    private static boolean isValid(int[] freq, int len) {
        int half = len / 2;
        for (int count : freq) {
            if (count == half) {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        String s1 = "aaaaid";
        String s2 = "aidfg";
        String s3 = "ababbab";
    
        System.out.println(solve(s1)); // Output: 3
        System.out.println(solve(s2)); // Output: 4
        System.out.println(solve(s3)); // Output: 8
    }

}

我的代码运行时间复杂度为 O(n^2),我想降低这个时间复杂度,在更短的时间内解决这个问题的正确方法是什么。

根据@Unmitigated 提供的答案,我尝试像这样构建每个字符的累积频率,但现在不知道如何使用这个累积频率来解决问题。

import java.util.*;
public class Main {

    public static int solve(String s) {
        int n = s.length();
        int result = 0;
        Map<Character, int[]> map = new HashMap<>();
        for(int i=0; i<n; i++) {
            char ch = s.charAt(i);
            int[] cnt = map.getOrDefault(ch, new int[n]);
            cnt[i] += i == 0 ? 1 : cnt[i-1]+1;
            map.put(ch, cnt);
        }
        for(char c : map.keySet()) {
            System.out.println(c + ":" + Arrays.toString(map.get(c)));
        } 
        // what to do next
        return result;
    }

    public static void main(String[] args) {
        String s = "idafddfii";
        int output = solve(s);
        System.out.println(output); // Output: 13
    }
}
java
  • 1 1 个回答
  • 115 Views

1 个回答

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  1. Best Answer
    Unmitigated
    2024-10-06T14:08:19+08:002024-10-06T14:08:19+08:00

    在迭代字符串时,跟踪每个字符的累积频率。在每个索引处r,对于 26 个可能的字符中的每一个,我们都在寻找一个较低的索引,l使得cnt[r] - cnt[l] = (r - l) / 2(其中cnt[i]表示当前字符到索引 的累积频率i)。由于我们只想使用整数,因此我们将其重写为2 * (cnt[r] - cnt[l]) = r - l。这进一步重新排列为2 * cnt[r] - r = 2 * cnt[l] - l。因此,我们可以跟踪2 * cnt[i] - i映射中每个字符在每个索引处的每个计数,并查找每次迭代中具有相同的先前索引的数量2 * cnt[i] - i。

    我们还必须考虑仅包含两个频率相同的字符的字符串,这些字符需要减去以避免重复计数。实现此目的的一种方法是同时维护cnt[i] - i每个索引处字符对的计数。

    该解决方案的时间复杂度为O(26n) = O(n)。

    示例实现:

    @SuppressWarnings("unchecked")
    public static long solve(String s) {
        Map<Integer, Integer>[] lookup = new Map[26];
        Arrays.setAll(lookup, i -> new HashMap<>());
        record Pair(int a, int b) {}
        Map<Pair, Integer>[][] pairLookup = new Map[26][26];
        for (var row : pairLookup) Arrays.setAll(row, i -> new HashMap<>());
        var freq = new int[26];
        long result = 0;
        for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
            int c = s.charAt(i) - 'a';
            for (int c2 = 0; c2 < 26; c2++) {
                lookup[c2].merge(2 * freq[c2] - i, 1, Integer::sum);
                if (c != c2) {
                    int minc = Math.min(c, c2), maxc = Math.max(c, c2);
                    pairLookup[minc][maxc].merge(new Pair(2 * freq[minc] - i, 2 * freq[maxc] - i), 1, Integer::sum);
                }
            }
            ++freq[c];
            for (int c2 = 0; c2 < 26; c2++) {
                result += lookup[c2].getOrDefault(2 * freq[c2] - i - 1, 0);
                if (c != c2) {
                    int minc = Math.min(c, c2), maxc = Math.max(c, c2);
                    result -= pairLookup[minc][maxc]
                            .getOrDefault(new Pair(2 * freq[minc] - i - 1, 2 * freq[maxc] - i - 1), 0);
                }
            }
        }
        return result;
    }
    
    • 2

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