【LeetCode】1371. 每个元音包含偶数次的最长子字符串

题目链接

https://leetcode-cn.com/problems/find-the-longest-substring-containing-vowels-in-even-counts/

题目描述

给你一个字符串 s ，请你返回满足以下条件的最长子字符串的长度：每个元音字母，即 'a'，'e'，'i'，'o'，'u' ，在子字符串中都恰好出现了偶数次。

示例 1：
输入：s = "eleetminicoworoep"
输出：13
解释：最长子字符串是 "leetminicowor" ，它包含 e，i，o 各 2 个，以及 0 个 a，u 。

示例 2：
输入：s = "leetcodeisgreat"
输出：5
解释：最长子字符串是 "leetc" ，其中包含 2 个 e 。

示例 3：
输入：s = "bcbcbc"
输出：6
解释：这个示例中，字符串 "bcbcbc" 本身就是最长的，因为所有的元音 a，e，i，o，u 都出现了 0 次。
 
提示：
1 <= s.length <= 5 x 10^5
s 只包含小写英文字母。

解题思路

看到子串问题，第一反应滑动窗口，试了一天的滑动窗口结果发现本题不适合使用滑动窗口，因为题目有基数偶数的要求，这一要求使得我们无法对滑动窗口进行收缩操作。

1.暴力求解

两种不同双重for循环进行求解。

第一种双重for循环(平常使用较多)

for(int i = 0; i < s.size(); i++)
    for(int j = i; j < s.size(); j++)

第二种双重for循环

for(int i = 0; i < s.size(); i++)
    for(int j = 0; j < i; j++)

2.前缀和+哈希表+利用位运算达到状态压缩的效果

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AC代码

1.暴力枚举(以eleete为例子理解)

class Solution {
public:
    bool validSub(vector<int>& alp)
    {
        return alp['a'-'a']%2==0&&alp['e'-'a']%2==0&&alp['i'-'a']%2==0&&
                alp['o'-'a']%2==0&&alp['u'-'a']%2==0;
    }
    int findTheLongestSubstring(string s) {
        vector<int> alp(26,0);
        int result=0;
        for(int i=0;i<s.size();++i) //采用第二种双重for循环，刚好不超时；如果采用第一种双重for循环则会超时。
        {
            ++alp[s[i]-'a'];
            vector<int> t=alp;
            for(int j=0;j<=i;++j)
            {
                if(i-j+1<=result)
                {
                    break;
                }
                if(validSub(t))
                {
                    result=max(result,i-j+1);
                }
                --t[s[j]-'a'];
            }
        }
        return result;
    }
};

2.前缀和+哈希表+利用位运算达到状态压缩的效果(以iiid为例理解)

class Solution {
public:
    int findTheLongestSubstring(string s) {
        int ans = 0, status = 0, n = s.size();
        vector<int> pos(32, -1); //用数组替代哈希表
        pos[0] = 0;
        for (int i = 0; i < n; i ++) {
            if (s[i] == 'a') {
                status ^= 1<<0; //^= 异或运算；1<<0:位运算，表示将1的二进制00001左移0位。
            } else if (s[i] == 'e') {
                status ^= 1<<1; //1<<1:位运算，表示将1的二进制00001左移1位变为：00010
            } else if (s[i] == 'i') {
                status ^= 1<<2;
            } else if (s[i] == 'o') {
                status ^= 1<<3;
            } else if (s[i] == 'u') {
                status ^= 1<<4;
            }
            if (pos[status] != -1) {
                ans = max(ans, i + 1 - pos[status]);
            } else {
                pos[status] = i + 1;
            }
        }
        return ans;
    }
};

使用异或运算快速解决问题：

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