1234. 替换子串得到平衡字符串

题目描述

有一个只含有 ‘Q’, ‘W’, ‘E’, ‘R’ 四种字符，且长度为 n 的字符串。

假如在该字符串中，这四个字符都恰好出现 n/4 次，那么它就是一个「平衡字符串」。

给你一个这样的字符串 s，请通过「替换一个子串」的方式，使原字符串 s 变成一个「平衡字符串」。

你可以用和「待替换子串」长度相同的 任何 其他字符串来完成替换。

请返回待替换子串的最小可能长度。

如果原字符串自身就是一个平衡字符串，则返回 0。

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示例 1

输入：s = “QWER”
输出：0
解释：s 已经是平衡的了。

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示例 2

输入：s = “QQWE”
输出：1
解释：我们需要把一个 ‘Q’ 替换成 ‘R’，这样得到的 “RQWE” (或 “QRWE”) 是平衡的。

示例 3

输入：s = “QQQW”
输出：2
解释：我们可以把前面的 “QQ” 替换成 “ER”。

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提示

• 1 <= s.length <= 10⁵
• s.length 是 4 的倍数
• s 中只含有 ‘Q’, ‘W’, ‘E’, ‘R’ 四种字符

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算法一：计数+双指针（滑动窗口）

思路

• 首先使用一个哈希表统计四个字符的出现次数， 「当四个字符的出现次数不超过 s.size() / 4 」时， 不需要替换子串，直接返回 0。
• 否则， 使用双指针 i ， j 维护滑动窗口的左右边界， 初始都设置为 0 。
• 接下来，遍历字符串 s， 每次遍历到某字符， 就将它的出现次数减一， 然后判断当前窗口是否满足条件，即窗口外的字符数量都不超过 s.size() / 4 ，如果满足条件，那么就更新答案， 然后就将窗口左移（右边界 i 固定， 增大 j ，所以窗口变小）， 直到不满足条件为止。

收获

• 我没有注意到题目要求的是将子串替换，也就是需要将连续个字符替换，因此一开始方向错了；
• 题解用了 t.find(s[i]) ，更方便计数，这个需要学习；
• 此外，还学习了 移动窗口 的思想。

算法情况

• 时间复杂度：O（n），其中 n 为字符串 s 的长度；
• 空间复杂度：O（C），C 为 4。

代码

class Solution {
public:int balancedString(string s) {int n = s.size();int m = n / 4; // 每个字符出现次数string t = "QWER";vector<int> cnt(4);for(auto &c : s){cnt[t.find(c)]++;}if(cnt[0] == m && cnt[1] == m && cnt[2] == m && cnt[3] == m){return 0;}int ans = n;for(int i = 0, j = 0; i < n; ++i){cnt[t.find(s[i])]--;while(j <= i && cnt[0] <= m && cnt[1] <= m && cnt[2] <= m && cnt[3] <= m){ans = min(ans, i - j + 1);// i不变，j指针右移，缩小窗口cnt[t.find(s[j++])]++;}}return ans;}
};

参考资料：

1. string.find()的用法