[LeetCode] 395. Longest Substring with At Least K Repeating Characters

Given a string s and an integer k, return the length of the longest substring of s such that the frequency of each character in this substring is greater than or equal to k.

Example 1:

Input: s = "aaabb", k = 3
Output: 3
Explanation: The longest substring is "aaa", as 'a' is repeated 3 times.

Example 2:

Input: s = "ababbc", k = 2
Output: 5
Explanation: The longest substring is "ababb", as 'a' is repeated 2 times and 'b' is repeated 3 times.

Constraints:

• 1 <= s.length <= 104
• s consists of only lowercase English letters.
• 1 <= k <= 105

至少有K个重复字符的最长子串。

找到给定字符串（由小写字符组成）中的最长子串 T ， 要求 T 中的每一字符出现次数都不少于 k 。输出 T 的长度。

这道题我提供一个滑动窗口的思路。首先暴力解就是以一个 O(n^2) 的复杂度去遍历input字符串，看看字符串中是否存在一个 [s.charAt(j), s.charAt(i)] 的子串满足题意。这个做法会超时。这道题还有分治的思路，但是我个人觉得不是很好想所以这里不列出了。

这里我们把题目要求拆分一下。既然题目说了只有小写字母（这里我非常怀疑，因为用数组统计的时候如果数组长度只创建成26是会越界的），那么我们可以从1到26去试探。这里我们试探的是找一个子串，其中包含了一个，两个，三个或者。。26个不同字符，每个字符出现次数不少于K。这样一来我们就可以把题目转化成类似159和340那样的做法了。

时间O(n)

空间O(n)

Java实现

class Solution {
    public int longestSubstring(String s, int k) {
        int res = 0;
        // 试探input字符串中是否能找到一个最长的字符串，存在有numUniqueTarget个不同字符
        // 我们这里是从1 - 26一个个去试探
        for (int numUniqueTarget = 1; numUniqueTarget <= 26; numUniqueTarget++) {
            res = Math.max(res, helper(s, k, numUniqueTarget));
        }
        return res;
    }

    // sliding window模板
    private int helper(String s, int k, int i) {
        int[] map = new int[256];
        int start = 0;
        int end = 0;
        int res = Integer.MIN_VALUE;
        // 子串内unique的字母个数
        int counter = 0;
        // 出现次数不少于K的字母个数
        int numNoLessThanK = 0;
        while (end < s.length()) {
            char c1 = s.charAt(end);
            if (map[c1]++ == 0) {
                counter++;
            }
            if (map[c1] == k) {
                numNoLessThanK++;
            }
            end++;

            while (counter > i) {
                char c2 = s.charAt(start);
                if (map[c2]-- == k) {
                    numNoLessThanK--;
                }
                if (map[c2] == 0) {
                    counter--;
                }
                start++;
            }

            if (counter == numNoLessThanK) {
                res = Math.max(res, end - start);
            }
        }
        return res;
    }
}

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