初识算法 · 滑动窗口(1)

server/2024/10/9 15:22:16/

目录

 前言:

长度最小的子数组

题目解析

算法原理

算法编写

无重复长度的最小字符串

题目解析

算法原理

算法编写


 前言:

本文开始,介绍的是滑动窗口算法类型的题目,滑动窗口本质上其实也是双指针,但是呢,前文介绍的双指针是二者相向移动的:

滑动窗口就是同向移动的:

本文通过2个题目,介绍滑动窗口的基本使用,介绍的题目分别是:

209. 长度最小的子数组 - 力扣(LeetCode)

3. 无重复字符的最长子串 - 力扣(LeetCode)

通过三个步骤介绍,第一步是题目解析,第二步是算法原理,第三步是算法编写,同样的,会在题目解析部分看是否存在暴力解法,那么话不多说,进入第一道题目。


长度最小的子数组

题目解析

题目的要求是,找到一段连续的区间,使得该区间的值的总和大于等于target,如果有这种类型的区间,返回值应该是这些区间的最小长度。如果没有这种子数组,返回的应该为0。

然后是两个示例。那么对于这道题我们可不可以暴力解法呢?当然是可以的。

我们只需要找到所有满足该条件的区间,并判断他们的长度即可,但是时间复杂度的话,O(N^2)是肯定的了,并且在这道题目上是会超时的,所以有兴趣的同学们可以自行尝试。

那么为什么该题目一看就可以使用滑动窗口呢?

因为要求的是一段连续的空间,作为经验,碰到要求是连续空间的题目,我们不妨往滑动窗口上靠一下。

现在就进入算法原理部分。

算法原理

滑动窗口的本质是,两个指针同向移动,我们通过这两个指针的移动,判断区间之和是否满足,如果满足就进行比较长度大小。

那么如果使用滑动窗口呢?
最开始两个指针的起点应该是一样的,如果两个指针的位置不是一样的,就会导致我们需要多加一个循环来专门求这个区间的和,所以现在:

int left = 0, right = 0;

这是肯定的,那么滑动窗口,我们可以记住两个名词,一个是进窗口,一个是出窗口,什么时候进窗口,什么是出窗口,是我们题目所关心的。

进窗口代表,区间之和<target,所以需要更多的数参与进来,这也是为什么我们不需要排序的原理,题目本身要求的是正整数,所以我们只需要保证数字越多即可。

出窗口代表,区间之和>target,出窗口判断里面存在的最小长度即可。

基本的原理就是如此,一进一出之间,可以将题目解决成功。

算法编写

class Solution 
{
public:int minSubArrayLen(int target, vector<int>& nums) {int ans = INT_MAX, left = 0, right = 0 ,sum = 0;for(;right < nums.size();right++){sum += nums[right];while(sum >= target) {ans = min(ans,right - left + 1);//如果ans为0 那么这一步永远都是0sum -= nums[left++];}}return ans == INT_MAX ? 0 : ans;}
};

但是这道题目有个恶心的点在于,如果最开始的长度不定义为很大的一个数,判断比较的时候,通过min是得不到最小的数的,所以我们应该将ans定义为INT_MAX,只要是很大的数就可以。

至此,题目就解析完毕了。


无重复长度的最小字符串

题目解析

题目非常简短,通过条件就是返回不含重复字符的最长字串的长度,那么对于字符来说,题目中给的要求是:

所以我们为了判断有没有重复,我们需要一种方法来判断是否存在某种映射,我们在这里不妨使用哈希映射,使用数组模仿哈希表,那么首当其冲的,我们不妨判断一下该题目是否存在暴力解法。

那肯定是存在的,我们使用两个for循环,第二个循环找最末尾的元素,同时判断映射值是否大于1,大于1直接返回即可。时间复杂度肯定是O(N^2),是可以通过的。

但是鉴于这道题的本质是一段区间,所以我们不妨使用滑动窗口解答。

算法原理

上一道题目的滑动窗口是长度最小的子数组,判断条件是大于等于>=target,这道题的判断条件是hash映射是否大于1,所以,得出一个结论是:使用滑动窗口的题目,有三部曲,第一是进窗口,第二是判断,第三是出窗口

后面的题目都是很死板的使用该步骤。

那么我们判断的方法同样是使用哈希映射,判断映射如果大于1就出,出完了记录对应的ans,或者是映射满足条件,也记录对应的ans即可。

最后返回ans就行。

算法编写

class Solution 
{
public:int lengthOfLongestSubstring(string s) {int hash[256] = { 0 }, ans = 0;for(int left = 0, right = 0;right < s.size();right++){hash[s[right]]++;while(hash[s[right]] > 1){hash[s[left++]]--;}ans = max(ans,right - left + 1);}return ans;}
};

滑动窗口的开篇就结束咯~


感谢阅读!


http://www.ppmy.cn/server/127726.html

相关文章

根据视频id查询播放量

声明&#xff1a;文章仅用于学习交流,如有侵权请联系删除 如何根据视频ID查询视频的播放数量 在数字化时代&#xff0c;视频内容的消费已成为人们日常生活的重要组成部分。无论是社交媒体平台上的短视频&#xff0c;还是视频分享网站上的长视频&#xff0c;了解视频的播放数量…

文心一言智能体——绿色生活管家

最近&#xff0c;我在参加文心一言智能体大赛&#xff0c;这是我的智能体地址绿色生活管家&#xff0c;点击即可访问&#xff0c;大家可以去向我的智能体提问&#xff0c;提五个问题左右即可&#xff0c;真的非常感谢大家&#xff01;好人一生平安&#x1f33c;&#x1f33c;&a…

SpringBoot与舞蹈艺术:古典舞在线交流平台开发记

第二章 相关技术介绍 2.1Java技术 Java是一种非常常用的编程语言&#xff0c;在全球编程语言排行版上总是前三。在方兴未艾的计算机技术发展历程中&#xff0c;Java的身影无处不在&#xff0c;并且拥有旺盛的生命力。Java的跨平台能力十分强大&#xff0c;只需一次编译&#xf…

今日指数项目外盘指数展示功能

1.外盘指数展示功能 1.1 外盘指数展示功能接口说明 1&#xff09;原型效果 2&#xff09;接口说明 功能描述&#xff1a;外盘指数行情数据查询&#xff0c;根据时间和大盘点数降序排序取前4 服务路径&#xff1a;/api/quot/external/index 服务方法&#xff1a;GET 请求参数…

解决MySQL报Incorrect datetime value错误

目录 一、前言二、问题分析三、解决方法 一、前言 欢迎大家来到权权的博客~欢迎大家对我的博客进行指导&#xff0c;有什么不对的地方&#xff0c;我会及时改进哦~ 博客主页链接点这里–>&#xff1a;权权的博客主页链接 二、问题分析 这个错误通常出现在尝试将一个不…

数据库课程设计案例:在线图书管理系统

一、项目背景 随着信息技术的迅猛发展&#xff0c;传统图书管理模式已逐渐无法满足现代图书馆的需求。在线图书管理系统应运而生&#xff0c;旨在为读者提供更方便快捷的图书查询、借阅和归还服务&#xff0c;同时帮助管理员高效管理书籍信息。 二、系统功能需求 用户管理 用…

《python语言程序设计》2018版第8章19题几何Rectangle2D类(下)-头疼的几何和数学

希望这个下集里能有完整的代码 一、containsPoint实现 先从网上找一下Statement expected, found Py:DEDENTTAB还是空格呢??小小总结如何拆分矩形的四个点呢.我们来小小的测试一下这个函数结果出在哪里呢???修改完成variable in function should be lowercase 函数变量应该…

Redis篇(Redis原理 - RESP协议)

目录 一、简介 二、Redis通信协议 基于Socket自定义Redis的客户端 三、Redis内存回收 1. 过期key处理 1.1. 惰性删除 1.2. 周期删除 1.3. 知识小结 2. 内存淘汰策略 一、简介 Redis是一个CS架构的软件&#xff0c;通信一般分两步&#xff08;不包括pipeline和PubSub&a…