k 個の異なる文字を含む部分文字列を数える
小文字の英語文字のみで構成される文字列 s と整数 k を指定すると、正確に k 個の異なる文字を含む s の部分文字列 (必ずしも異なるとは限りません) の総数がカウントされます。
注記：
- 部分文字列は、文字列内の連続した文字のシーケンスです。
- 同一であるが異なる位置に存在する部分文字列は、それぞれ個別にカウントする必要があります。
例:
入力： s = 'abc' k = 2
出力： 2
説明： 可能な部分文字列は ['ab' 'bc'] です。入力： s = 'aba' k = 2
出力： 3
説明： 可能な部分文字列は ['ab' 'ba' 'aba'] です。入力： s = 'AA' k = 1
出力： 3
説明： 可能な部分文字列は ['a' 'a' 'aa'] です。
目次
[単純なアプローチ] すべての部分文字列のチェック - O(n^2) 時間と O(1) 空間
C++考え方は、文字列内のすべての可能な開始位置 (i) と終了位置 (j) を反復処理することにより、すべての可能な部分文字列をチェックすることです。各部分文字列について、個別の文字を追跡するためのブール配列と個別の文字の数のカウンターを維持します。部分文字列を左から右に展開するときに、それぞれの新しい文字が以前に出現したかどうかを確認して、個別の文字数を更新します。個別の文字の数が指定された k と正確に一致するたびに、回答数が増加します。
#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 ));
出力
2
[効率的なアプローチ] スライディング ウィンドウ法の使用 - O(n) 時間と O(1) 空間
アイデアは使用することです 引き違い窓 最大 k 個の異なる文字を含む部分文字列を効率的にカウントし、最大 k-1 個の異なる文字を含む部分文字列の数を減算して、正確に k 個の異なる文字を含む部分文字列の数を取得する手法。
段階的な実装:
- 文字の頻度を追跡するには、サイズ 26 の配列のスライディング ウィンドウを使用します。
- ウィンドウを右に拡張して文字を追加します。
- 個別の文字が k を超える場合、ウィンドウを左から縮小します。
- ウィンドウ内のすべての有効な部分文字列をカウントします。
- k 個の異なる文字から k-1 個の異なる文字を含む部分文字列を減算します。
#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 ));
出力
2
