LeetCode 5. Longest Palindromic Substring

问题描述

给定一个整数数组 nums 和一个整数 k。当子数组中有 k 个奇数时,称之为 nice

要求返回 nice 子数组的个数。

栗 1:

输入: nums = [1,1,2,1,1], k = 3
输出: 2

解释:
包含 3 个奇数的子数组有:[1,1,2,1],[1,2,1,1]

栗 2:

输入:nums = [2,4,6], k = 1
输出:0

解释:
无奇数。

栗 3:

输入: nums = [2,2,2,1,2,2,1,2,2,2], k = 2
输出: 16

注意:

  • 1 <= nums.length <= 50000
  • 1 <= nums[i] <= 10^5
  • 1 <= k <= nums.length

想看英文原文的戳这里

解题思路

题目要求子数组中只需包含 k 个奇数,因此其可以与任意个数的偶数进行组合。

同时 k 个奇数不一定是连续的,有可能掺杂着偶数。由于子数组的连续性, k 个奇数之间的偶数是必须包含的。当我们找到 k 个奇数时,需要考虑其与前后偶数的组合性。

举个栗子,比如 nums = [2, 2, 1, 2, 3, 4, 6, 8], k = 2

子数组中需包含 2 个奇数,该数组中奇数为 1、3。显然, [1, 2, 3] 是子数组中必须要包含的元素。而左边的偶数 [2, 2] 和右边的偶数 [4, 6, 8] 则是可选的。它们的组合情况如下:

  • 左边有 [], [2], [2, 2] 三种组合。
  • 右边有 [], [4], [6], [4, 6, 8] 四种组合。

因此,左右两两组合总数为 3 * 4 = 12

稍微观察一下,我们可以发现:当有 n 个偶数时,组合数为 n + 1。因此,转换下思路,只需要求出左右两边偶数的个数即可。

而如何求得偶数个数呢?也比较简单,通过记录两个相邻奇数的下标,相减即可。但有种边界情况需要考虑:第一个出现的奇数,它前面没有奇数;最后一个出现的奇数,它后面有没奇数。

还是拿上面的栗子说明。

  • 第一个奇数 1 的下标是 2,可默认前一个奇数下标为 0,那么偶数个数为 2 - 0 = 2
  • 最后一个奇数 3 的下标是 4,可默认最后一个奇数下标为 数组长度 - 1,那么偶数个数为 7 - 4 = 3

当然,k 个奇数的组合方式可能不止一种,那么就需要遍历每 k 个奇数,求出它与偶数的组合数,最终得到总的组合数。

比如 nums = [2, 2, 1, 2, 3, 4, 5, 6], k = 2,奇数为 1、3、5。那么 k 个奇数的可能取值为 1、33、5,这里需要分别计算出它们与偶数的组合数。

注意:当取 1、3 时,由于它后面还有一个奇数 5,因此计算右边偶数个数时,只需计算到 5 的位置。

总体思路如下:

  • 首先取出 k 个奇数,假设其起始下标为 [m, n]
  • 将 m 与左边相邻的奇数下标做计算,求出左边组合数个数 left
  • 将 n 与右边相邻的奇数下标做计算,求出右边组合数个数 right
  • 左右两边组合数相乘,即为这个 k 个奇数的组合数: left * right
  • 向后遍历,继续取出 k 个奇数,重复以上步骤。即始终保持 k 个奇数的窗口,不断向后移动。

解法 1

这种解法比较容易理解,就是上面阐述的思路。

  • 遍历数组,记录所有奇数的下标。
  • 遍历下标列表,分别求出 k 个奇数左右两边的组合数,然后相乘。
  • 注意考虑第一个奇数和最后一个奇数的情况。

代码如下:

var numberOfSubarrays = function (nums, k) {
  if (!nums) {
    return 0;
  }

  let sum = 0;

  // 奇数的 index 列表
  let oddList = [];
  nums.forEach((element, index) => {
    if (element % 2 === 1) {
      oddList.push(index);
    }
  });

  let i = 0;
  while (i <= oddList.length - k) {
    let left = 0;
    let right = 0;

    // 计算左边的组合数,从原数组第一个数开始
    if (i === 0) {
      left = oddList[i] + 1;
    } else {
      // 计算相邻的个数
      left = oddList[i] - oddList[i - 1];
    }

    // 覆盖 k 个奇数
    // 计算右边的组合数
    const endIndex = i + k - 1;

    // 最后一个,组合个数可一直到原数组末尾
    if (endIndex == oddList.length - 1) {
      right = nums.length - oddList[endIndex];
    } else {
      // 计算相邻的个数
      right = oddList[endIndex + 1] - oddList[endIndex];
    }

    sum += left * right;

    i += 1;
  }

  return sum;
};

解法 2

思路上大同小异,只不过不需要事先计算出奇数下标列表,而是在遍历过程中判断是否达到了 k 个奇数的条件。如果满足条件,则计算组合数;如果超过了 k 个奇数,则需更新 k 个奇数列表,再进行计算。

以下代码是采用记录开始窗口的下标,然后不断滑动窗口更新下标的方式。也可以采用操作窗口数组的方式,当元素个数大于 k 时,删除第一个元素,让其始终保持 k 个数。

js 代码如下:

var numberOfSubarrays = function (nums, k) {
  if (!nums) {
    return 0;
  }

  let sum = 0;

  // 记录上一次 k 个奇数数的第一个数下标
  let oddIndex = 0

  // 奇数的 index 列表,默认填入 -1
  let oddList = [-1];

  nums.forEach((element, index) => {

    if (element % 2 === 1) {

      oddList.push(index)

      // 当已经有 k 个奇数,更新记录下标
      if (oddList.length - oddIndex - 1 > k) {
        oddIndex += 1
      }
    }

    // 满足 k 个奇数
    if (oddList.length - oddIndex - 1 === k) {
      sum += oddList[oddIndex + 1] - oddList[oddIndex]
    }
  });

  return sum
};
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