介绍
滑动窗口是一种解决问题的思路和方法,通常用来解决一些连续问题。 比如 LeetCode 的 209. 长度最小的子数组。更多滑动窗口题目见下方题目列表。
常见套路
滑动窗口主要用来处理连续问题。比如题目求解“连续子串 xxxx”,“连续子数组 xxxx”,就应该可以想到滑动窗口。能不能解决另说,但是这种敏感性还是要有的。
从类型上说主要有:
- 固定窗口大小
- 窗口大小不固定,求解最大的满足条件的窗口
- 窗口大小不固定,求解最小的满足条件的窗口(上面的 209 题就属于这种)
后面两种我们统称为可变窗口。当然不管是哪种类型基本的思路都是一样的,不一样的仅仅是代码细节。
固定窗口大小
对于固定窗口,我们只需要固定初始化左右指针 l 和 r,分别表示的窗口的左右顶点,并且保证:
- l 初始化为 0,初始化 r,使得 r - l + 1 等于窗口大小,同时移动 l 和 r
- 判断窗口内的连续元素是否满足题目限定的条件
- 如果满足,再判断是否需要更新最优解,如果需要则更新最优解, 如果不满足,则继续。
可变窗口大小
对于可变窗口,我们同样固定初始化左右指针 l 和 r,分别表示的窗口的左右顶点。后面有所不同,我们需要保证:
- l 和 r 都初始化为 0,r 指针移动一步,判断窗口内的连续元素是否满足题目限定的条件
- 如果满足,再判断是否需要更新最优解,如果需要则更新最优解。并尝试通过移动 l 指针缩小窗口大小。 如果不满足,则继续。
形象地来看的话,就是 r 指针不停向右移动,l 指针仅仅在窗口满足条件之后才会移动,起到窗口收缩的效果。
初始化慢指针 = 0
初始化 ans
for 快指针 in 可迭代集合
更新窗口内信息
while 窗口内不符合题意
扩展或者收缩窗口
慢指针移动
更新答案
返回 ans
Leetcode209
class Solution:
def minSubArrayLen(self, s: int, nums: List[int]) -> int:
l = total = 0
ans = len(nums) + 1
for r in range(len(nums)):
total += nums[r]
while total >= s:
ans = min(ans, r - l + 1)
total -= nums[l]
l += 1
return 0 if ans == len(nums) + 1 else ans
题目推荐:
Leetcode3. 无重复字符的最长子串
class Solution:
def lengthOfLongestSubstring(self, s: str) -> int:
l=0
ans=0
res=0
for r in range(len(s)):
if s[r] not in s[l:r]:
ans+=1
else:
while s[l]!=s[r]:
l+=1
l+=1
ans=r-l+1
res=max(res,ans)
return res
Leetcode76. 最小覆盖子串
class Solution:
def minWindow(self, s: str, t: str) -> str:
need=collections.defaultdict(int)
for c in t:
need[c]+=1
needCnt=len(t)
i=0
res=(0,float('inf'))
for j,c in enumerate(s):
if need[c]>0:
needCnt-=1
need[c]-=1
if needCnt==0: #步骤一:滑动窗口包含了所有T元素
while True: #步骤二:增加i,排除多余元素
c=s[i]
if need[c]==0:
break
need[c]+=1
i+=1
if j-i<res[1]-res[0]: #记录结果
res=(i,j)
need[s[i]]+=1 #步骤三:i增加一个位置,寻找新的满足条件滑动窗口
needCnt+=1
i+=1
return '' if res[1]>len(s) else s[res[0]:res[1]+1] #如果res始终没被更新过,代表无满足条件的结果
Leetcode438. 找到字符串中所有字母异位词
class Solution:
def findAnagrams(self, s: str, p: str) -> List[int]:
p=sorted(list(p))
n=len(p)
l=0
res=[]
while l+n<=len(s):
if sorted(list(s[l:(l+n)]))==p:
res.append(l)
l+=1
return res
Leetcode904. 水果成篮
class Solution:
def totalFruit(self, fruits: List[int]) -> int:
baskets=[]
l=0
ans=0
res=0
for r in range(len(fruits)):#三种情况分别讨论
if fruits[r] in baskets:
ans+=1
elif len(baskets)<2:
baskets.append(fruits[r])
ans+=1
else:
for b in baskets:
if b!=fruits[r-1]:
break
baskets=[fruits[r],fruits[r-1]]
l=r
while fruits[l]!=b and l>0:
l-=1
l+=1
ans=r-l+1
res=max(res,ans)
return res
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