LeetCode（1297）：子串的最大出現次數 Maximum Number of Occurrences of a Substring（Java）

2021.1.4 LeetCode 從零單刷個人筆記整理（持續更新）

github：https://github.com/ChopinXBP/LeetCode-Babel

利用滑動視窗的思路可以做，但是本題有一個思維技巧在於：只需要建立minSize的滑動視窗即可，如果長度為maxSize的子串出現了N次，那麼長度為minSize的子串也會出現N次。而題目只要求最大數量的子串即可，沒有長度要求。

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傳送門：子串的最大出現次數

Given a string s, return the maximum number of ocurrences of any substring under the following rules:

The number of unique characters in the substring must be less than or equal to maxLetters.

The substring size must be between minSize and maxSize inclusive.

給你一個字串 s ，請你返回滿足以下條件且出現次數最大的 任意 子串的出現次數：

子串中不同字母的數目必須小於等於 maxLetters 。

子串的長度必須大於等於 minSize 且小於等於 maxSize 。

示例 1：
輸入：s = "aababcaab", maxLetters = 2, minSize = 3, maxSize = 4
輸出：2
解釋：子串 "aab" 在原字串中出現了 2 次。
它滿足所有的要求：2 個不同的字母，長度為 3 （在 minSize 和 maxSize 範圍內）。

示例 2：
輸入：s = "aaaa", maxLetters = 1, minSize = 3, maxSize = 3
輸出：2
解釋：子串 "aaa" 在原字串中出現了 2 次，且它們有重疊部分。

示例 3：
輸入：s = "aabcabcab", maxLetters = 2, minSize = 2, maxSize = 3
輸出：3

示例 4：
輸入：s = "abcde", maxLetters = 2, minSize = 3, maxSize = 3
輸出：0

提示：
1 <= s.length <= 10^5
1 <= maxLetters <= 26
1 <= minSize <= maxSize <= min(26, s.length)
s只包含小寫英文字母。

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package Problems;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

/**
 *
 * Given a string s, return the maximum number of ocurrences of any substring under the following rules:
 * The number of unique characters in the substring must be less than or equal to maxLetters.
 * The substring size must be between minSize and maxSize inclusive.
 * 給你一個字串 s ，請你返回滿足以下條件且出現次數最大的 任意 子串的出現次數：
 * 子串中不同字母的數目必須小於等於 maxLetters 。
 * 子串的長度必須大於等於 minSize 且小於等於 maxSize 。
 *
 */

public class MaximumNumberOfOccurrencesOfASubstring {
    /**
     * 原思路解法：滑動視窗
     */
    public int maxFreq0(String s, int maxLetters, int minSize, int maxSize) {
        int[] words = new int[26];
        int curNum = 0;
        for(int i = 0; i < minSize - 1; i++) {
            int idx = s.charAt(i) - 'a';
            if(words[idx]++ == 0){
                curNum++;
            }
        }

        HashMap<String, Integer> map = new HashMap<>();
        for(int begin = 0; begin <= s.length() - minSize; begin++) {
            int end = begin + minSize - 1;
            if(curNum <= maxLetters){
                int tail = Math.min(begin + maxSize - 1, s.length() - 1);
                int[] newWord = words.clone();
                int newNum = curNum;
                for(int i = end; i <= tail; i++) {
                    int idx = s.charAt(i) - 'a';
                    if(newWord[idx]++ == 0){
                        newNum++;
                    }
                    if(newNum > maxLetters){
                        break;
                    }
                    String str = s.substring(begin, i + 1);
                    map.putIfAbsent(str, 0);
                    map.put(str, map.get(str) + 1);
                }
            }
            int beginIdx = s.charAt(begin) - 'a';
            if(words[beginIdx]-- == 1){
                curNum--;
            }
            int endIdx = s.charAt(end) - 'a';
            if(words[endIdx]++ == 0){
                curNum++;
            }
        }

        int result = 0;
        for(Map.Entry<String, Integer> entry : map.entrySet()){
            result = Math.max(result, entry.getValue());
        }
        return result;
    }

    /**
     * 改進解法：只需要建立minSize的滑動視窗即可，如果長度為maxSize的子串出現了N次，那麼長度為minSize的子串也會出現N次
     */
    public int maxFreq(String s, int maxLetters, int minSize, int maxSize) {
        int[] words = new int[26];
        int curNum = 0;
        for(int i = 0; i < minSize - 1; i++) {
            if(words[s.charAt(i) - 'a']++ == 0){
                curNum++;
            }
        }

        HashMap<String, Integer> map = new HashMap<>();
        int end = minSize - 1;
        for(int begin = 0; begin <= s.length() - minSize; begin++) {
            if(words[s.charAt(end) - 'a']++ == 0){
                curNum++;
            }
            if(curNum <= maxLetters){
                String str = s.substring(begin, end + 1);
                map.putIfAbsent(str, 0);
                map.put(str, map.get(str) + 1);
            }
            end++;
            if(words[s.charAt(begin) - 'a']-- == 1){
                curNum--;
            }
        }

        int result = 0;
        for(int num : map.values()){
            result = num > result ? num : result;
        }
        return result;
    }
}

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#Coding一小時，Copying一秒鐘。留個言點個讚唄，謝謝你#