python代码练习：滑动窗口

前置：

• 什么是滑动窗口
• -inf 与 inf 用法
• 理解滑动窗口主要弄清以下问题：
  • 1、窗口内的数据代表着什么？
  • 2、什么情况下需要扩展窗口右边界？
  • 3、什么情况下需要收缩窗口左边界？
  • 4、什么时候计算窗口大小？

题目1：长度最小的子数组

给定一个含有?n?个正整数的数组和一个正整数?target?。

找出该数组中满足其总和大于等于?target?的长度最小的?连续子数组?[numsl, numsl+1, ..., numsr-1, numsr]?，并返回其长度。如果不存在符合条件的子数组，返回?0?。

from typing import List
class Solution:
    def minSubArrayLen(self, s: int, nums: List[int]) -> int:
            sum=0
            i=0
            temp = float('inf')
            for j in range(len(nums)):  # 遍历数组种每一个item，并累加
               sum+=nums[j]
               
               while sum>=s:    # 满足目标条件后，开始缩小窗口
                   L = j-i+1    
                   temp = min(temp,L)   
                   # 目标是计算sum>=s时的最小窗口程度，该目标与while条件一直，所以写在while里面
                   # 并在窗口左边界变化之前就计算窗口大小
                   sum-=nums[i]
                   i+=1
            if temp==float('inf') :return  0
            else:return temp

s=Solution()
print(s.minSubArrayLen(s=7,nums=[2,3,1,2,4,3]))
print(s.minSubArrayLen(s=4,nums=[1,4,4]))
print(s.minSubArrayLen(s=11,nums=[1,1,1,1]))

题目2：水果成篮

你正在探访一家农场，农场从左到右种植了一排果树。这些树用一个整数数组?fruits?表示，其中?fruits[i]?是第?i?棵树上的水果?种类?。

你想要尽可能多地收集水果。然而，农场的主人设定了一些严格的规矩，你必须按照要求采摘水果：

• 你只有?两个?篮子，并且每个篮子只能装?单一类型?的水果。每个篮子能够装的水果总量没有限制。
• 你可以选择任意一棵树开始采摘，你必须从?每棵?树（包括开始采摘的树）上?恰好摘一个水果?。采摘的水果应当符合篮子中的水果类型。每采摘一次，你将会向右移动到下一棵树，并继续采摘。
• 一旦你走到某棵树前，但水果不符合篮子的水果类型，那么就必须停止采摘。

给你一个整数数组?fruits?，返回你可以收集的水果的?最大?数目。

from collections import defaultdict
from typing import List
class Solution:
    def totalFruit(self, fruits: List[int]) -> int:
        a,i=len(fruits),0
        tree=0
        temp=0
        dic_tree = defaultdict(int)
        for j in range(a):  # 从左到右遍历每一个item，对每个item计数并将数据放入字典
            dic_tree[fruits[j]]+=1
            if dic_tree[fruits[j]] == 1:
                tree+=1 # 树的数量+到1时，意味着有新类型的树增加

            while tree>2:   # 树的类型超过2种时，开始缩小窗口
                dic_tree[fruits[i]]-=1
                if dic_tree[fruits[i]]==0:
                    tree-=1
                i+=1
            temp=max(temp,j-i+1)
            # 目标是计算tree<=2时窗口的大小，该目标与上文while条件不一致，所以写在while之外
        return temp

s=Solution()
print(s.totalFruit(fruits=[0,1,2,1]))
print(s.totalFruit(fruits=[1,2,1]))

题目3：无重复字符的最长子串

给定一个字符串?s?，请你找出其中不含有重复字符的?最长子串?的长度。

例1：s='ababaa'? 最长子串是 ab?，长度为2

例2：s='cccccc'? 最长子串是 c ，长度为1

例1：s='dvdf'? 最长子串是 vdf ，长度为3

class Solution:
    def lengthOfLongestSubstring(self, s: str) -> int:
        temp_s=set()
        j=-1
        temp=0
        # 遍历窗口左边界
        for i in range(len(s)):
            #窗口右边界 in set，就会跳出while循环，从for开始继续遍历左边界(收缩窗口左边界)
            if i!=0:
                temp_s.remove(s[i-1])
            # 遍历窗口右边界
            # 窗口右边界一旦 not in set，就继续扩展右边界
            while j + 1 < len(s) and s[j + 1] not in temp_s:
                temp_s.add(s[j+1])
                j+=1
            temp = max(temp,j-i+1)
        return temp

s=Solution()
print(s.lengthOfLongestSubstring(s='dvdf'))