计算具有一个可变字符的子字符串的出现

在计算机科学领域，字符串是一种常见的数据结构。字符串由一个或多个字符组成，并且可以被视为字符的序列。计算字符串中具有一个可变字符的子字符串的出现是一种常见的算法问题。

问题定义

假设有一个字符串str和一个可变字符c，要求计算出str中具有一个可变字符c的子字符串（即该子字符串包含字符c）的出现次数。

例如，对于字符串abacaba和可变字符b，它的具有一个可变字符的子字符串共有四个，分别为ab, aba, abac, abaca，出现次数为4。

解决方案

方法一：暴力搜索法

首先，我们可以暴力地搜索所有可能的子字符串，并检查其中是否包含可变字符c。具体而言，我们通过一个双重循环来遍历所有的子字符串，并使用String类提供的contains方法来检查该子字符串是否包含可变字符c。如果是，则统计出现次数。

int count = 0;
for (int i = 0; i < str.length(); i++) {
    for (int j = i + 1; j <= str.length(); j++) {
        String sub = str.substring(i, j);
        if (sub.contains(c)) {
            count++;
        }
    }
}

该方法的时间复杂度为O(n^3)，对于较长的字符串和可变字符，计算时间较长，因此不适用于大数据量场景。

方法二：滑动窗口法

另一种方法是使用滑动窗口算法。我们维护一个窗口，初始时窗口大小为0，然后逐个扩大窗口，直到窗口中包含可变字符c。此时，我们就可以确定窗口的左边界和右边界，并统计所有包含可变字符c的子字符串个数。然后，我们继续通过移动窗口的左边界和右边界，直到遍历完整个字符串。

具体实现如下：

int count = 0;
int left = 0, right = 0;
while (right < str.length()) {
    if (str.charAt(right) == c) {
        count += right - left + 1;
    }
    right++;
    while (left < right && str.charAt(left) != c) {
        left++;
    }
    if (left <= right && str.charAt(left) == c) {
        count += right - left;
    }
    left++;
}

该方法的时间复杂度为O(n)，适用于大数据量场景。

总结

计算具有一个可变字符的子字符串的出现是一种常见的算法问题，可以使用暴力搜索法或滑动窗口法来解决。滑动窗口法具有较低的时间复杂度，适用于大数据量场景。