图解leetcode —— 395. 至少有K个重复字符的最长子串

前言：

每道题附带动态示意图，提供java、python两种语言答案，力求提供leetcode最优解。

描述：

找到给定字符串（由小写字符组成）中的最长子串 T ， 要求 T 中的每一字符出现次数都不少于 k 。输出 T 的长度。

示例 1:

输入:
s = "aaabb", k = 3

输出:
3

最长子串为 "aaa" ，其中 'a' 重复了 3 次。

示例 2:

输入:
s = "ababbc", k = 2

输出:
5

最长子串为 "ababb" ，其中 'a' 重复了 2 次， 'b' 重复了 3 次。

思路：

这道题可以用滑动窗口+分治的方法进行解答。

java:

class Solution {

    /**
     * 计算最长重复子串长度.
     *
     * @param s 字符串
     * @param k 重复次数
     * @return 长度
     */
    public int longestSubstring(String s, int k) {
        int len = s.length();
        if (len == 0 || k > len) {
            return 0;
        }
        if (k < 2) {
            return len;
        }
        return countHandler(s.toCharArray(), k, 0, len - 1);
    }

    /**
     * 计算最长重复子串长度逻辑处理
     *
     * @param chars 字符数组
     * @param k     重复次数
     * @param start 开始位置
     * @param end   结束位置
     * @return 长度
     */
    private int countHandler(char[] chars, int k, int start, int end) {
        if (k > end - start + 1) {
            return 0;
        }
        // 计数器，26代表个字母
        int[] times = new int[26];
        // 统计字符频率
        for (int i = start; i <= end; i++) {
            ++times[chars[i] - 'a'];
        }
        // 起点、终点夹逼，去掉首位不符合条件的字符串(滑动窗口)
        while (k <= end - start + 1 && times[chars[start] - 'a'] < k) {
            start++;
        }
        while (k <= end - start + 1 && times[chars[end] - 'a'] < k) {
            end--;
        }
        if (k > end - start + 1) {
            return 0;
        }
        // 字符串中间存在不符合条件的字符，即以该字符串为界，分割前子串和后字串，进行计算(分治)
        for (int i = start; i <= end; i++) {
            if (times[chars[i] - 'a'] < k) {
                return (Math.max(countHandler(chars, k, start, i - 1), countHandler(chars, k, i + 1, end)));
            }
        }
        return end - start + 1;
    }
}

结果：

python3:

class Solution:
    def longestSubstring(self, s: str, k: int) -> int:
        length = len(s)
        if length == 0 or k > length:
            return 0
        if k < 2:
            return length

        def countHandler(s: str, k: int, start: int, end: int) -> int:
            if k > end - start + 1:
                return 0
            # 初始化数组
            times = [0 for i in range(0, 27)]
            for i in range(start, end + 1):
                times[ord(s[i]) - ord('a')] += 1
            # 起点、终点夹逼，去掉首位不符合条件的字符串(滑动窗口)
            while end - start + 1 >= k > times[ord(s[start]) - ord('a')]:
                start += 1
            while end - start + 1 >= k > times[ord(s[end]) - ord('a')]:
                end -= 1
            if k > end - start + 1:
                return 0
            # 字符串中间存在不符合条件的字符，即以该字符串为界，分割前子串和后字串，进行计算(分治)
            for i in range(start, end):
                if times[ord(s[i]) - ord('a')] < k:
                    return max(countHandler(s, k, start, i - 1), countHandler(s, k, i + 1, end))
            return end - start + 1

        return countHandler(s, k, 0, length - 1)

结果：