【Java刷题篇】滑动窗口

文章目录

  • 📃滑动窗口
    • 📜基本概念
    • 📜核心思路
  • ✍最大连续1的个数 III
  • ✍水果成篮

📃滑动窗口

📜基本概念

滑动窗口是一种基于双指针的一种思想,两个指针指向的元素之间形成一个窗口。
分类:窗口有两类,一种是固定大小类的窗口,一类是大小动态变化的窗口。
应用:什么情况可以用滑动窗口来解决实际问题呢?

  • 一般给出的数据结构是数组或者字符串
  • 求取某个子串或者子序列最长最短等最值问题或者求某个目标值时
  • 该问题本身可以通过暴力求解

📜核心思路

窗口的形成

在具体使用之前,我们知道窗口实际是两个指针之间形成的区域,那关键就是这两个指针是如何移动的。

  1. 初始时,左右指针left,right都指向第0个元素,窗口为[left,right),注意这里是左闭右开,因此初始窗口[0,0)区间没有元素,符合我们的初始定义
  2. 开始循环遍历整个数组元素,判断当前right指针是否超过整个数组的长度,是退出循环,否则执行第3步
  3. 然后right指针开始向右移动一个长度,并更新窗口内的区间数据
  4. 当窗口区间的数据满足我们的要求时,右指针right就保持不变,左指针left开始移动,直到移动到一个不再满足要求的区间时,left不再移动位置
  5. 执行第2步

✍最大连续1的个数 III

力扣链接: 最大连续1的个数 III
在这里插入图片描述
分析:
本题的难点在于如何对翻转K进行处理,如果我们按照一个数一个数来翻转的话,那就太麻烦了,没有get到这道题考察的知识点。
这里我们可以将翻转K个0转化理解为在一个数组中,找到一段连续的数字,其中这组数字拥有不超过K个0。这是就可以归为滑动窗口来解决这个问题了。

 public int longestOnes(int[] nums, int k) {
           int left = 0;
           int right = 0;
           int count = 0;
           int max = 0;
           while (right < nums.length){
               if (nums[right] == 0){
                   count++;
               }
               while (count > k){
                   if (nums[left] == 0){
                       count--;
                   }
                   left++;
               }
               max = Math.max(max,right-left+1);
               right++;
           }
           return max;
    }

✍水果成篮

力扣链接: 水果成篮
在这里插入图片描述
分析
看完题目是不是有点蒙,那么看示例我们就很轻松的可以理解了。我现在来简要概括一下:
在一个数组中,查找一段连续的数组,这段数组中最多只能有两种数字。
简单理解完题目后,我们还是可以用滑动窗口的思想来做,但这道题与第一道并不相同,本题可以拥有两种数字,这时我们引入哈希的思想来处理这个问题。如果你没有学过哈希,那么也可以用数组来代替哈希。

public int totalFruit(int[] fruits) {
        int ret = 0;
        Map<Integer,Integer> hash = new HashMap<Integer,Integer>();
        for (int right = 0,left = 0; right < fruits.length; right++) {
            int in = fruits[right];
            
            hash.put(in,hash.getOrDefault(in,0)+1);
            while (hash.size() > 2){
                int out = fruits[left];
                hash.put(out,hash.get(out)-1);
                if (hash.get(out) == 0){
                    hash.remove(out);
                }
                left++;
            }
            ret = Math.max(ret,right - left +1);
        }
        return ret;
    }

以数组来代替哈希:

 public int totalFruit(int[] fruits) {
        int n = fruits.length;
           int[] hash = new int[n+1];
           int ret = 0;
        for (int right = 0,left = 0,kinds = 0; right < n; right++) {
            int in = fruits[right];
            if (hash[in] == 0) kinds++;
            hash[in]++;
            while (kinds > 2){
                int out = fruits[left];
                hash[out]--;
                if (hash[out] == 0)kinds--;
                left++;
            }
            ret = Math.max(ret,right-left+1);
        }
        return ret;
    }

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