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前言一、题目 --无重复字符的最长子串(一)双层循环1.题目分析2.图解3.示例

(二)滑动窗口1.题目分析2.图解3.示例

(三)滑动窗口--改进1.题目分析2.图解3.示例

二、题目--长度最小的子数组(一)滑动窗口1.题目解析2.图解3.示例

总结

前言

大家好,今天我们来讨论一下LeetCode上两道数组方面的例题来为大家讲解滑动窗口的使用。 题目不难,方法很多。熊猫希望通过第一道简单的题目来使大家了解到不同的解题方法。

一、题目 --无重复字符的最长子串

题目描述:给定一个字符串 s ,请你找出其中不含有重复字符的 最长子串 的长度。 点击跳转

(一)双层循环

1.题目分析

题目要求找出不含重复字符的最长子串,那么我的第一想法可能就是暴力求解: 我们需要两层循环,第一层循环遍历字符串、并且记录第二层循环开始的位置。 ①创建一个新的数组; ②从第一个字符开始遍历,不重复的字符就将它放到新的数组中,遇到重复的就停止,计算该子串的长度; ③开始下一次循环,直到遍历到字符串结束。 那么下面我们就来实现一下这个操作。

在写力扣题的时候我们一定要判断空指针的情况!!

2.图解

3.示例

int lengthOfLongestSubstring(char* s) {

if (s == NULL) // 判断空指针

return 0;

int len = strlen(s);

int maxlength = 0; // 记录最长长度

int i = 0;

for (i = 0; i < len; i++) // 外层循环遍历字符串

{

int curlength = 0; // 记录每一次的长度

char* tmp = (char*)calloc(len, 1); // 用来存放子串

int t = 0;

int j = i; // 从i开始遍历

while (s[j] && !strchr(tmp,s[j])) // 要防止子串出现越界情况

{

tmp[t++] = s[j++]; // 字符不存在就保存

}

curlength = t; // 子串的长度

if (maxlength < curlength)// 找最长

{

maxlength = curlength;

}

}

free(tmp);

return maxlength;

}

运行实例:

(二)滑动窗口

1.题目分析

通过上面的示例我们已经解决了问题,但是有一个问题:上面的解法时间复杂度很高:O(n^2), 通过画图我们可以发现内循环每进行一次都会有数据被重复移动,这个操作消耗了大量的时间, 下面我们通过滑动窗口的方法来进行化简。

2.图解

静态图:

动图: 注:动图表示的是tmp数组中应该存放的数据

滑动窗口

3.示例

示例:

int lengthOfLongestSubstring(char* s) {

if (s == NULL)

return 0;

int len = strlen(s);

char* tmp = (char*)calloc(len, 1);

int right = 0; // 有效字符串长度

int maxlength = 0; // 记录最长长度

int i = 0;

for (i = 0; i < len; i++)

{

char* p = strchr(tmp, s[i]);

tmp[right] = s[i];

right++;

if (p) // 如果该字符已存在,就跳到该位置

{

right = right - (p - tmp) - 1; // 更新长度

char* eff = (char*)malloc(right);

// 跳过中间重复的部分

memcpy(eff, p + 1, right); // 先将有无重复的字符串保存

memset(tmp, '0', (p - tmp + 1 + right));//清空原字符串

memcpy(tmp, eff, right); // 将新字符串重新拷贝回去

free(eff);

}

if (maxlength < right)// 找最长

{

maxlength = right;

}

}

return maxlength;

}

运行实例: ![在这里插入图片描述]直https://接上传(blog.csdnimg.c-/fd4nUsR5cd89ed1e4b4085e4047a09c1b891.png)https:/

(三)滑动窗口–改进

1.题目分析

上面我们通过字符的复制和删除来省略了多次遍历的过程,不过, 我们在删除字符的时候需要将后面全部的字符都往前移,这样也需要浪费一些时间, 那么我们是否可以通过找到最长子串的具体位置,来省去删除字符的过程呢? 答案肯定是可以的,下面就让我们开始实际操作。

2.图解

3.示例

示例:

int lengthOfLongestSubstring(char* s) {

if (s == NULL)

return 0;

int len = strlen(s);

char* tmp = (char*)calloc(len, 1);

int right = 0; // 当前字符串长度

int left = 0; // 控制子串起始位置

int maxlength = 0; // 记录最长长度

for (int i = 0; i < len; i++)

{

char* p = strchr(tmp + left, s[i]);//这里需要注意的一点是字符必须先判断后复制

tmp[right] = s[i];

right++;

if (p) // 如果该字符已存在,就跳到前面重复字符的下一个位置

{

left = p - tmp + 1;

}

int curlength = right - left; // 当前子串长度

if (maxlength < curlength)// 找最长

{

maxlength = curlength;

}

}

free(tmp);

return maxlength;

}

运行实例:

二、题目–长度最小的子数组

题目描述:给定一个含有 n 个正整数的数组和一个正整数 target 。 找出该数组中满足其和 ≥ target 的长度最小的 连续子数组 [numsl, numsl+1, …, numsr-1, numsr] ,并返回其长度。如果不存在符合条件的子数组,返回 0 。

点击跳转

(一)滑动窗口

1.题目解析

题目要求找一段连续子数组,并且该子数组的和sum要>=target,那么我们首先就是要遍历数组求和,直到sum>=target, 下面我们直接使用滑动窗口的思想进行破题: 那么我们在这里会遇到哪些特殊情况呢? 特例1.整个数组的和都小于target,不过当窗口的右边界越界的时候我们已经跳出循环了,所以也就不需要再做特殊处理; 特例2.有一个数组元素特别大,我们减去前面的一个元素后,sum依然大于target,这时我们就需要先将sum的值不断减小之后才能继续扩大右边界。

2.图解

滑动窗口2

滑动窗口3

3.示例

代码如下:

int minSubArrayLen(int target, int* nums, int numsSize){

int minlen=numsSize+1; // 最短长度

int sum=0; // 求和

int left=0; // 记录左边界

int right = 0;

while(right

{

sum+=nums[right++]; // 这里需要更新right,否则结果会少一

while(sum>=target) // 特例1

{

minlen = minlen>right-left?right-left:minlen;

sum-=nums[left++]; // 左下标需要右移

}

}

return minlen==numsSize+1?0:minlen; // 特例2

}

运行实例:

总结

以上就是今天讲解的滑动窗口的全部内容,题目不难,也不难讲。 有些过程看似不必要,不过却可以拓宽我们的思路,拓展我们的视野。如果有什么疑问或者建议都可以在评论区留言,感谢大家对的支持。

参考阅读

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