Изучение алгоритмов скользящего окна подстроки для решения проблем LeetCode

В этой статье блога мы углубимся в концепцию алгоритмов скользящего окна подстроки и рассмотрим различные методы решения проблем LeetCode с использованием этой техники. Мы предоставим примеры кода для иллюстрации каждого метода, что позволит вам более эффективно понять реализацию.

  1. Подход к окну фиксированного размера.
    Подход к окну фиксированного размера предполагает поддержание фиксированного размера окна при перемещении по строке. Мы сдвигаем окно, увеличивая начальный и конечный индексы, и соответствующим образом обновляем состояние окна.
def fixed_size_window(s, k):
    window_start = 0
    window_sum = 0
    for window_end in range(len(s)):
        window_sum += s[window_end]
        if window_end >= k - 1:
            # Perform operations on the window
            # ...

            window_sum -= s[window_start]
            window_start += 1
  1. Подход к окну переменного размера.
    Подход к окну переменного размера позволяет изменять размер окна в зависимости от определенных условий. Он включает в себя увеличение конечного индекса, пока свойства окна удовлетворяют заданным ограничениям. Если ограничения нарушаются, мы увеличиваем начальный индекс, чтобы уменьшить размер окна.
def variable_size_window(s, target):
    window_start = 0
    window_sum = 0
    min_window_size = float('inf')

    for window_end in range(len(s)):
        window_sum += s[window_end]
        while window_sum >= target:
            # Perform operations on the window
            # ...

            min_window_size = min(min_window_size, window_end - window_start + 1)
            window_sum -= s[window_start]
            window_start += 1
  1. Подход с двумя указателями.
    Подход с двумя указателями предполагает сохранение двух указателей: одного для начала, а другого для конца окна. Мы перемещаем окно, увеличивая или уменьшая указатели в зависимости от определенных условий.
def two_pointer_window(s, target):
    window_start = 0
    window_end = 0
    min_window_size = float('inf')

    while window_end < len(s):
        # Increment window_end
        # ...

        while window_sum >= target:
            # Perform operations on the window
            # ...

            min_window_size = min(min_window_size, window_end - window_start + 1)

            # Decrement window_start
            # ...

Алгоритмы скользящего окна подстроки обеспечивают эффективный подход к решению различных проблем LeetCode, связанных с операциями с подстроками. Мы исследовали три распространенных метода: подход с окном фиксированного размера, подход с окном переменного размера и подход с двумя указателями. Поняв и внедрив эти методы, вы сможете улучшить свои навыки решения проблем и более эффективно решать проблемы, связанные с подстроками, в LeetCode.

Не забудьте проанализировать требования и ограничения задачи, прежде чем выбирать наиболее подходящий алгоритм скользящего окна для вашего конкретного сценария. Приятного кодирования!