【滑窗】B018_LC_替换子串得到平衡字符串（字符计数）

一、Problem

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。

输入：s = "QWER"
输出：0
解释：s 已经是平衡的了。

提示：

1 <= s.length <= 10^5
s.length 是 4 的倍数
s 中只含有 ‘Q’, ‘W’, ‘E’, ‘R’ 四种字符

二、Solution

方法一：滑窗

• 窗口的含义
  • 合法子串
• 窗口右边界右移时机
  • 每次都右移
• 窗口左边界右移时机
  • 窗口内部的字符都合法，这道题其实并不需要真的去替换字符，而是当一个子串从不合法变为合法时，一定是将某些多余的字符给隐式地替换了（mp[c]--），而给定的字符串的长度一定是 4 的倍数，所以保证可以替换成功。
• 结算时机
  • 左移前

class Solution {
    boolean need(int[] mp, int tar) {
        return mp['Q'] <= tar && mp['W'] <= tar && mp['E'] <= tar && mp['R'] <= tar;
    }
    public int balancedString(String S) {
        int n = S.length(), tar = n >>> 2, l = 0, r = 0, ans = n+5, mp[] = new int[258];
        char[] s = S.toCharArray();
        for (char c : s) 
            mp[c]++;

        while (r < n) {
            mp[s[r]]--;
            while (l < n && need(mp, tar)) {
                mp[s[l]]++;
                ans = Math.min(ans, r-l+1);
                l++;
            }
            r++;
        }
        return ans;
    }
}

复杂度分析

• 时间复杂度： $O(n)$，
• 空间复杂度： $O(1)$，