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📅  最后修改于: 2023-12-03 14:50:08.005000             🧑  作者: Mango

具有给定长度 L 的连续唯一子串

在编程中,可能会遇到需要寻找一个字符串中具有给定长度 L 的连续唯一子串的情况。比如,我们需要找到一个长度为 3 的连续唯一子串,即字符串中不存在任何一个字符在该子串中出现超过一次。

解决方法

有多种方法可以解决这个问题。下面介绍两种常见的方法。

方法一:滑动窗口

该方法使用一个滑动窗口来扫描字符串。具体步骤如下:

  1. 定义一个哈希表,用来存储窗口中各个字符的出现次数;
  2. 定义左右指针 left 和 right,初始值均为 0;
  3. 判断当前窗口中是否具有给定长度 L 的连续唯一子串:
    • 若是,则记录该子串的起始下标;
    • 否则,右指针向右移动一位,左指针不动,直到找到一个合法的子串或右指针遍历到字符串末尾为止;
  4. 左指针向右移动一位,窗口缩小,同时更新哈希表中相应字符的出现次数;
  5. 重复第 3 和第 4 步,直到右指针遍历到字符串末尾为止。

下面是该方法的 Python 代码:

def find_unique_substring(string, L):
    left, right = 0, 0  # 左右指针
    freq = {}  # 哈希表
    res = []  # 结果集

    while right < len(string):
        # 右指针向右移动
        if string[right] not in freq:
            freq[string[right]] = 0
        freq[string[right]] += 1

        # 判断是否达到给定长度,若是则更新结果集
        while right - left + 1 == L:
            if sum(value == 1 for value in freq.values()) == L:
                res.append(string[left:right+1])
            freq[string[left]] -= 1
            if freq[string[left]] == 0:
                del freq[string[left]]
            left += 1

        right += 1
    return res
方法二:滑动窗口 + 集合

该方法与方法一类似,不同之处在于使用了一个集合来存储当前窗口中的字符,以便更快地判断是否为连续唯一子串。具体步骤如下:

  1. 定义一个集合 unique,初始值为空;
  2. 定义左右指针 left 和 right,初始值均为 0;
  3. 判断当前窗口中是否具有给定长度 L 的连续唯一子串:
    • 若是,则记录该子串的起始下标;
    • 否则,右指针向右移动一位,左指针不动,直到找到一个合法的子串或右指针遍历到字符串末尾为止;
  4. 左指针向右移动一位,同时从集合中删除相应字符;
  5. 重复第 3 和第 4 步,直到右指针遍历到字符串末尾为止。

下面是该方法的 Python 代码:

def find_unique_substring(string, L):
    left, right = 0, 0  # 左右指针
    unique = set()  # 集合
    res = []  # 结果集

    while right < len(string):
        # 右指针向右移动
        unique.add(string[right])

        # 判断是否达到给定长度,若是则更新结果集
        while right - left + 1 == L:
            if len(unique) == L:
                res.append(string[left:right+1])
            unique.discard(string[left])
            left += 1

        right += 1
    return res
总结

以上是两种常见的方法,分别利用了哈希表和集合来实现查找具有给定长度 L 的连续唯一子串的功能。在实际编程中,可以根据具体情况选择使用哪一种方法。