Počítejte substringy s k odlišnými znaky
Vzhledem k řetězci S sestávajícím pouze z jen malých anglických písmen a celého celého čísla K celkový počet substringů (ne nutně odlišných) S, které obsahují přesně k odlišné znaky.
Poznámka:
- Podřech je sousední sekvence znaků uvnitř řetězce.
- Podřety, které jsou identické, ale vyskytují se v různých pozicích, by se měly spočítat samostatně.
Příklady:
Vstup: s = 'abc' k = 2
Výstup: 2
Vysvětlení: Možné substringy jsou ['ab' 'bc']Vstup: S = 'ABA' K = 2
Výstup: 3
Vysvětlení: Možné substringy jsou ['ab' 'ba' 'aba']Vstup: s = 'aa' k = 1
Výstup: 3
Vysvětlení: Možné substringy jsou ['a' 'a' 'aa']
Obsah
- [Naivní přístup] Kontrola všech substringů - O (n^2) čas a O (1) prostor
- [Efektivní přístup] Použití metody posuvného okna - O (n) Čas a O (1) prostor
[Naivní přístup] Kontrola všech substringů - O (n^2) čas a O (1) prostor
C++Cílem je zkontrolovat všechny možné podřetězec iterací prostřednictvím všech možných počátečních pozic (i) a koncových pozic (j) v řetězci. Pro každé podřetěze udržujte booleovské pole pro sledování odlišných znaků a čítače pro počet odlišných znaků. Jak rozšiřuje podřetězec zleva doprava, aktualizuje zřetelný počet znaků kontrolou, zda byl každý nový znak vidět dříve. Kdykoli počet odlišných znaků přesně odpovídá danému k, zvýší se počet odpovědí.
#include #include using namespace std ; int countSubstr ( string & s int k ) { int n = s . length (); int ans = 0 ; for ( int i = 0 ; i < n ; i ++ ) { // array to check if a character // is present in substring i..j vector < bool > map ( 26 0 ); int distinctCnt = 0 ; for ( int j = i ; j < n ; j ++ ) { // if new character is present // increment distinct count. if ( map [ s [ j ] - 'a' ] == false ) { map [ s [ j ] - 'a' ] = true ; distinctCnt ++ ; } // if distinct count is equal to k. if ( distinctCnt == k ) ans ++ ; } } return ans ; } int main () { string s = 'abc' ; int k = 2 ; cout < < countSubstr ( s k ); return 0 ; }
Java class GfG { static int countSubstr ( String s int k ) { int n = s . length (); int ans = 0 ; for ( int i = 0 ; i < n ; i ++ ) { // array to check if a character // is present in substring i..j boolean [] map = new boolean [ 26 ] ; int distinctCnt = 0 ; for ( int j = i ; j < n ; j ++ ) { // if new character is present // increment distinct count. if ( ! map [ s . charAt ( j ) - 'a' ] ) { map [ s . charAt ( j ) - 'a' ] = true ; distinctCnt ++ ; } // if distinct count is equal to k. if ( distinctCnt == k ) ans ++ ; } } return ans ; } public static void main ( String [] args ) { String s = 'abc' ; int k = 2 ; System . out . println ( countSubstr ( s k )); } }
Python def countSubstr ( s k ): n = len ( s ) ans = 0 for i in range ( n ): # array to check if a character # is present in substring i..j map = [ False ] * 26 distinctCnt = 0 for j in range ( i n ): # if new character is present # increment distinct count. if not map [ ord ( s [ j ]) - ord ( 'a' )]: map [ ord ( s [ j ]) - ord ( 'a' )] = True distinctCnt += 1 # if distinct count is equal to k. if distinctCnt == k : ans += 1 return ans if __name__ == '__main__' : s = 'abc' k = 2 print ( countSubstr ( s k ))
C# using System ; class GfG { static int countSubstr ( string s int k ) { int n = s . Length ; int ans = 0 ; for ( int i = 0 ; i < n ; i ++ ) { // array to check if a character // is present in substring i..j bool [] map = new bool [ 26 ]; int distinctCnt = 0 ; for ( int j = i ; j < n ; j ++ ) { // if new character is present // increment distinct count. if ( ! map [ s [ j ] - 'a' ]) { map [ s [ j ] - 'a' ] = true ; distinctCnt ++ ; } // if distinct count is equal to k. if ( distinctCnt == k ) ans ++ ; } } return ans ; } static void Main () { string s = 'abc' ; int k = 2 ; Console . WriteLine ( countSubstr ( s k )); } }
JavaScript function countSubstr ( s k ) { let n = s . length ; let ans = 0 ; for ( let i = 0 ; i < n ; i ++ ) { // array to check if a character // is present in substring i..j let map = new Array ( 26 ). fill ( false ); let distinctCnt = 0 ; for ( let j = i ; j < n ; j ++ ) { // if new character is present // increment distinct count. if ( ! map [ s . charCodeAt ( j ) - 'a' . charCodeAt ( 0 )]) { map [ s . charCodeAt ( j ) - 'a' . charCodeAt ( 0 )] = true ; distinctCnt ++ ; } // if distinct count is equal to k. if ( distinctCnt === k ) ans ++ ; } } return ans ; } // Driver Code let s = 'abc' ; let k = 2 ; console . log ( countSubstr ( s k ));
Výstup
2
[Efektivní přístup] Použití metody posuvného okna - O (n) Čas a O (1) prostor
Myšlenka je použít posuvné okno Technika pro účinné počítání podpólí s nejvýše k odlišnými znaky a poté odečtete počet substringů s nejvýše k-1 odlišnými znaky, aby se získal počet podřebosti s přesně k odlišnými znaky.
Implementace krok za krokem:
- Pro sledování frekvencí znaků použijte posuvné okno s řadou velikosti 26.
- Rozbalte okno doprava přidání znaků.
- Když odlišné znaky překročí k.
- Spočítejte všechny platné substringy v okně.
- Odečtěte substringy s odlišnými znaky K-1 od K odlišných znaků.
#include #include using namespace std ; // function which finds the number of // substrings with atmost k Distinct // characters. int count ( string & s int k ) { int n = s . length (); int ans = 0 ; // use sliding window technique vector < int > freq ( 26 0 ); int distinctCnt = 0 ; int i = 0 ; for ( int j = 0 ; j < n ; j ++ ) { // expand window and add character freq [ s [ j ] - 'a' ] ++ ; if ( freq [ s [ j ] - 'a' ] == 1 ) distinctCnt ++ ; // shrink window if distinct characters exceed k while ( distinctCnt > k ) { freq [ s [ i ] - 'a' ] -- ; if ( freq [ s [ i ] - 'a' ] == 0 ) distinctCnt -- ; i ++ ; } // add number of valid substrings ending at j ans += j - i + 1 ; } return ans ; } // function to find the number of substrings // with exactly k Distinct characters. int countSubstr ( string & s int k ) { int n = s . length (); int ans = 0 ; // subtract substrings with at most // k-1 distinct characters from substrings // with at most k distinct characters ans = count ( s k ) - count ( s k -1 ); return ans ; } int main () { string s = 'abc' ; int k = 2 ; cout < < countSubstr ( s k ); return 0 ; }
Java class GfG { // function which finds the number of // substrings with atmost k Distinct // characters. static int count ( String s int k ) { int n = s . length (); int ans = 0 ; // use sliding window technique int [] freq = new int [ 26 ] ; int distinctCnt = 0 ; int i = 0 ; for ( int j = 0 ; j < n ; j ++ ) { // expand window and add character freq [ s . charAt ( j ) - 'a' ]++ ; if ( freq [ s . charAt ( j ) - 'a' ] == 1 ) distinctCnt ++ ; // shrink window if distinct characters exceed k while ( distinctCnt > k ) { freq [ s . charAt ( i ) - 'a' ]-- ; if ( freq [ s . charAt ( i ) - 'a' ] == 0 ) distinctCnt -- ; i ++ ; } // add number of valid substrings ending at j ans += j - i + 1 ; } return ans ; } // function to find the number of substrings // with exactly k Distinct characters. static int countSubstr ( String s int k ) { int n = s . length (); int ans = 0 ; // Subtract substrings with at most // k-1 distinct characters from substrings // with at most k distinct characters ans = count ( s k ) - count ( s k - 1 ); return ans ; } public static void main ( String [] args ) { String s = 'abc' ; int k = 2 ; System . out . println ( countSubstr ( s k )); } }
Python # function which finds the number of # substrings with atmost k Distinct # characters. def count ( s k ): n = len ( s ) ans = 0 # ese sliding window technique freq = [ 0 ] * 26 distinctCnt = 0 i = 0 for j in range ( n ): # expand window and add character freq [ ord ( s [ j ]) - ord ( 'a' )] += 1 if freq [ ord ( s [ j ]) - ord ( 'a' )] == 1 : distinctCnt += 1 # shrink window if distinct characters exceed k while distinctCnt > k : freq [ ord ( s [ i ]) - ord ( 'a' )] -= 1 if freq [ ord ( s [ i ]) - ord ( 'a' )] == 0 : distinctCnt -= 1 i += 1 # add number of valid substrings ending at j ans += j - i + 1 return ans # function to find the number of substrings # with exactly k Distinct characters. def countSubstr ( s k ): n = len ( s ) ans = 0 # subtract substrings with at most # k-1 distinct characters from substrings # with at most k distinct characters ans = count ( s k ) - count ( s k - 1 ) return ans if __name__ == '__main__' : s = 'abc' k = 2 print ( countSubstr ( s k ))
C# using System ; class GfG { // function which finds the number of // substrings with atmost k Distinct // characters. static int count ( string s int k ) { int n = s . Length ; int ans = 0 ; // use sliding window technique int [] freq = new int [ 26 ]; int distinctCnt = 0 ; int i = 0 ; for ( int j = 0 ; j < n ; j ++ ) { // expand window and add character freq [ s [ j ] - 'a' ] ++ ; if ( freq [ s [ j ] - 'a' ] == 1 ) distinctCnt ++ ; // shrink window if distinct characters exceed k while ( distinctCnt > k ) { freq [ s [ i ] - 'a' ] -- ; if ( freq [ s [ i ] - 'a' ] == 0 ) distinctCnt -- ; i ++ ; } // add number of valid substrings ending at j ans += j - i + 1 ; } return ans ; } // function to find the number of substrings // with exactly k Distinct characters. static int countSubstr ( string s int k ) { int n = s . Length ; int ans = 0 ; // subtract substrings with at most // k-1 distinct characters from substrings // with at most k distinct characters ans = count ( s k ) - count ( s k - 1 ); return ans ; } static void Main () { string s = 'abc' ; int k = 2 ; Console . WriteLine ( countSubstr ( s k )); } }
JavaScript // function which finds the number of // substrings with atmost k Distinct // characters. function count ( s k ) { let n = s . length ; let ans = 0 ; // use sliding window technique let freq = new Array ( 26 ). fill ( 0 ); let distinctCnt = 0 ; let i = 0 ; for ( let j = 0 ; j < n ; j ++ ) { // expand window and add character freq [ s . charCodeAt ( j ) - 'a' . charCodeAt ( 0 )] ++ ; if ( freq [ s . charCodeAt ( j ) - 'a' . charCodeAt ( 0 )] === 1 ) distinctCnt ++ ; // shrink window if distinct characters exceed k while ( distinctCnt > k ) { freq [ s . charCodeAt ( i ) - 'a' . charCodeAt ( 0 )] -- ; if ( freq [ s . charCodeAt ( i ) - 'a' . charCodeAt ( 0 )] === 0 ) distinctCnt -- ; i ++ ; } // add number of valid substrings ending at j ans += j - i + 1 ; } return ans ; } // sunction to find the number of substrings // with exactly k Distinct characters. function countSubstr ( s k ) { let n = s . length ; let ans = 0 ; // subtract substrings with at most // k-1 distinct characters from substrings // with at most k distinct characters ans = count ( s k ) - count ( s k - 1 ); return ans ; } // Driver Code let s = 'abc' ; let k = 2 ; console . log ( countSubstr ( s k ));
Výstup
2
