2020.12.17

1.無重復字符的最長子串（leetcode3）

思路：使用滑動窗口機制

設置右指針移動，其實就是一個隊列，比如例題中的 abcabcbb，進入這個隊列（窗口）為 abc 滿足題目要求，當再進入 a，隊列變成了 abca，這時候不滿足要求。所以，我們要移動這個隊列！

如何移動？我們只要把隊列的左邊的元素移出就行了，直到滿足題目要求！

一直維持這樣的隊列，找出隊列出現最長的長度時候，求出解！

public int lengthOfLongestSubstring(String s) {//HashMap<Character, Integer> map = new HashMap<>();int[] map = new int[128];//使用int數組可以當做map使用int maxLen = 0;//用于記錄最大不重復子串的長度int left = 0;//滑動窗口左指針for (int i = 0; i < s.length() ; i++){/**1、首先，判斷當前字符是否包含在map中，如果不包含，將該字符添加到map（字符，字符在數組下標）,此時沒有出現重復的字符，左指針不需要變化。此時不重復子串的長度為：i-left+1，與原來的maxLen比較，取最大值；2、如果當前字符 ch 包含在 map中，此時有2類情況：1）當前字符包含在當前有效的子段中，如：abca，當我們遍歷到第二個a，當前有效最長子段是 abc，我們又遍歷到a，那么此時更新 left 為 map.get(a)+1=1，當前有效子段更新為 bca；2）當前字符不包含在當前最長有效子段中，如：abba，我們先添加a,b進map，此時left=0，我們再添加b，發現map中包含b，而且b包含在最長有效子段中，就是1）的情況，我們更新 left=map.get(b)+1=2，此時子段更新為 b，而且map中仍然包含a，map.get(a)=0；隨后，我們遍歷到a，發現a包含在map中，且map.get(a)=0，如果我們像1）一樣處理，就會發現 left=map.get(a)+1=1，實際上，left此時應該不變，left始終為2，子段變成 ba才對。為了處理以上2類情況，我們每次更新left，left=Math.max(left , map.get(ch)+1).另外，更新left后，不管原來的 s.charAt(i) 是否在最長子段中，我們都要將 s.charAt(i) 的位置更新為當前的i，因此此時新的 s.charAt(i) 已經進入到 當前最長的子段中！*///if(map.containsKey(s.charAt(i)))if (map[s.charAt(i)] != -1){left = Math.max(left, map[s.charAt(i)]+1);//left = Math.max(left , map.get(s.charAt(i))+1);}//不管是否更新left，都要更新 s.charAt(i) 的位置！map.put(s.charAt(i) , i);maxLen = Math.max(maxLen , i-left+1);}return maxLen; }

2.最小覆蓋子串(leetcode76)

思路：使用滑動窗口機制

設置右指針right移動，使滑動窗口增大，直到窗口包含了T的所有元素。

不斷增加左指針left使滑動窗口縮小，并查看窗口是否包含所有元素。如果滿足則記錄此時滑動窗口的長度，并保存最小值

讓left再增加一個位置，這個時候滑動窗口肯定不滿足條件了，那么繼續從步驟一開始執行，尋找新的滿足條件的滑動窗口，如此反復，直到right超出了字符串S范圍。

其中，需要注意的是：判斷是否包含所有元素的方法是利用兩個hashmap集合實現(也可以直接用數組表示)，key為字符，value為字符的次數。滿足條件對應的是window集合中元素個數要大于等于need集合中元素個數，在這里利用valid來判斷是否滿足條件。

class Solution {public String minWindow(String s, String t) {if (s == null || s.length() < t.length())return "";HashMap<Character, Integer> need = new HashMap<>();HashMap<Character, Integer> window = new HashMap<>();for (Character ch : t.toCharArray()) {need.put(ch, need.getOrDefault(ch,0)+1);}int left = 0;int valid = 0;int len = Integer.MAX_VALUE;int start = 0;for (int right=0;right<s.length();right++) {Character c1 = s.charAt(right);if (need.containsKey(c1)) {window.put(c1, window.getOrDefault(c1,0)+1);if (need.get(c1).equals(window.get(c1))) {valid++;}}while (valid == need.size() && left<=right) {if (right-left<len) {start = left;len = right-left+1;}Character c2 = s.charAt(left);if (need.containsKey(c2)) {window.put(c2, window.getOrDefault(c2,0)-1);if (window.get(c2) < need.get(c2)) {valid--;}}left++;}}return len==Integer.MAX_VALUE ? "" : s.substring(start, start+len);} }

3.滑動窗口最大值（leetcode239）

思路：使用單調遞減棧實現，即雙端隊列。

遍歷數組，將數組對應的下標存入隊列中。

數組需要按照數（即下標對應數組中的值）從大到小排列，如果當前遍歷的數比隊尾的值大，則需要彈出隊尾值，直到隊列重新滿足從大到小的要求。

每次取隊列頭部即窗口最大值。如果頭部位置已經超出窗口左邊界的話，則移除頭部。

class Solution {public int[] maxSlidingWindow(int[] nums, int k) {if(nums == null || nums.length < 2) return nums;// 雙向隊列 保存當前窗口最大值的數組位置 保證隊列中數組位置的數值按從大到小排序LinkedList<Integer> queue = new LinkedList();// 結果數組int[] result = new int[nums.length-k+1];// 遍歷nums數組for(int i = 0;i < nums.length;i++){// 保證從大到小 如果前面數小則需要依次彈出，直至滿足要求while(!queue.isEmpty() && nums[queue.peekLast()] <= nums[i]){queue.pollLast();}// 添加當前值對應的數組下標queue.addLast(i);// 判斷當前隊列中隊首的值是否有效if(queue.peek() <= i-k){queue.poll(); } // 當窗口長度為k時 保存當前窗口中最大值if(i+1 >= k){result[i+1-k] = nums[queue.peek()];}}return result;} }

總結

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