头图

[算法学习篇]-滑动窗口算法(javascript

Catalpa

滑动窗口算法:

字面意思,大家都见过窗户吧,开关窗户也都会吧(废话×)
这里的滑动窗口算法的窗口分为固定的和不固定的,固定的就是生活中见到的那种窗口,想象一下有个大窗口,然后滑动的是纱窗,此处的纱窗就是固定的滑动窗口,要是不固定的呢就需要自己想象了这个纱窗是可伸缩的。
网上随便找的一张图,可以感受一下:

其中后面的大窗口就是要遍历的对象,纱窗分左边框和右边框,用来在大窗口寻找符合条件的目标对象。注意:对于固定窗口的话就没必要使用左边框了,因为固定窗口的话固定大小若为k,直接用右边框减去k就等于左边框了。


看一下一道滑动窗口的算法题来感受一下(固定窗口):语言:JavaScript
1、自创题(很简单,可以做着玩玩):给定一组数组,遍历数组,每三个算作一个子串,算出每个组合的子串的和,
进阶:算出每个组合的子串的和后找到其中的最大值。
输入:[-3,3,5,1,3,7,4]
输出:[5,9,9,11,14]
进阶输出:14
解释:①-3+3+5=5 ②3+5+1=9 ③5+1+3=9 ④1+3+7=11 ⑤3+7+4=14
下面展示最笨的方法hhh(后续再想优化方案):

function temp(s) {
  let left = 0,right = 2; // 定义滑动窗口的左右边框
  let sumArr = [];  // 每滑动一次求到的和放到新的数组里
  let n = s.length;    // 数组的长度赋值给一个新的变量
  if (n <= 2) { //因为固定窗口是3,若数组里值的数量小于3则没必要继续做
   return s;  // 直接返回数组
  }
  while (right < n) { //遍历条件,当右边框大于n时停止遍历,控制次数
    let sum = 0;  // sum用于记录每组子串的和,因为要重复利用所以要置0
    for (let i = left; i <= right; i++) { // 二层循环用于遍历每个[left,right]子串
      sum += s[i];  //每三个一组的子串的和
    }
    sumArr.push(sum); // 得到一组的和就放到新的数组里
    right++;  // 算完一组子串后,窗口开始往右滑动
    left++;
  }
  const max = Math.max(...sumArr); // 获取一组数组的最大值
  return sumArr; //进阶:求数组里数字的最大值:Math.max(…sumArr);
  }
}

知识点:

    ① length()方法返回数组或字符串的长度
    ② push() 方法将一个或多个元素添加到数组的末尾,并返回该数组的新长度
    ③ Math.max() 函数返回一组数中的最大值

知识点就简单罗列一下,具体的可以去MDN学习。


2、力扣网的题=》无重复字符的最长子串(链接在此,有兴趣的可以去做做看):
https://leetcode-cn.com/probl...
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。
输入: s = "pwwkew"
输出: 3
解释: 因为无重复字符的最长子串是 "wke",所以其长度为 3。

 请注意,你的答案必须是 子串 的长度,"pwke" 是一个子序列,不是子串。

下面简单写上三种写法:
方法一:set/map(差不多,用set吧,map没必要)

function temp(s) {
  let n = s.length;
  let set = new Set();  // 定义一个set
  let left = 0, right = 0, maxLen = 0; // 左右边框,最大值
  if (n < =1) {  // 如果s小于等于1,则没必要判断,直接输出长度
    return n;
  }
  while (right < n) {
    if (!set.has(s[right])) {  // 判断set里是否包含s里的元素
      set.add(s[right]);  // 不包含则加入set
      maxLen = Math.max(maxLen, right - left + 1);  //然后计算无重复最长子串的长度,因为是窗口所以长度是right-left+1(右边框 – 左边框 + 1)
      right++;   // 没有重复的元素时右边框继续往右滑动
    } else {
      set.delete(s[left]);  // 如果set里有重复的值,就从左边框开始删掉
      left++;  // 滑动左边框
    }
  }
  return maxLen;
};

知识点:

  ① 新建set:let set = new Set();注意set里的元素是不重复的 
  ② set里的方法:has,add,delete等
  ③ Math.max() 函数返回一组数中的最大值

图解(简陋版):

图解(进阶版):


方法二:数组法(这相当于固定窗口了,一次一个)

function temp (s) {
  let arr = [],max = 0;
  if (s.length <=1) {
    return s.length;
  }
  for (let i = 0; i < s.length; i++) {
    let index = arr.indexOf(s[i]);  // 查看数组里是否包含s里的元素
    if (index !== -1) {    // index等于-1就是不包含,此处判断包含
      arr.splice(0, index + 1);  // 删掉数组里从0到重复值
    } else {    
      arr.push(s[i]); //或arr.push(s.charAt(i)); // 没有重复的则把元素放到数组里
      max = Math.max(max, arr.length);  // 判断长度
    }
  }
  return max;
};

知识点:

    ① indexOf:查看数组里是否包含某元素,存在返回其下标,不存在则返回-1
    ② splice(start,count,item):删除数组里的元素,从0开start开始删除count个元素,item可选,具体用法见MDN。
    ③ push():往数组末尾添加元素
    ④ charAt(index):从字符串中返回指定坐标的值

图解:(橙色是输入的数组,蓝色是新建的数组)


方法三:下标法

function temp(s) {
  let index = 0,max = 0;
  if (s.length <= 1) {
    return s.length;
  }
  for (let let = 0, right = 0; right < s.length; right++) { // 遍历字符串
    index = s.substring(left, right).indexOf(s[right]); //  判断字符串里是否有重复元素
    if (index !== -1) {
      left = left + index + 1; // 有重复元素,滑动窗口,直接跳到重复元素下一个索引,left+重复元素下标+1
    } else { //没有重复元素,比较max和右-左+1
      max = Math.max(max, right - left + 1);
    }
  }
  return max;
}

知识点:

① substring(start,end):字符串里的方法,截取从[start,end)的子串
注意:index那一步骤,indexOf是在substring的基础上寻找的,所以返回的索引也是从 substring的字符串里开始算的。这影响到left=left+index+1那一步骤。有重复元素的话就直接左边框滑动到重复元素的下一个索引就好。

图解:


参考文章:
https://leetcode-cn.com/probl...
做题的时候参考了上述文章,加上了自己的理解,有写的不对的地方还望指正,关于知识点部分详情可以去看MDN的官方文档,这边先放上一些吧(String,Array,Math的方法)
【String】https://developer.mozilla.org...

【Math】https://developer.mozilla.org...

【Array】https://developer.mozilla.org...

阅读 933
1 声望
0 粉丝
0 条评论
1 声望
0 粉丝
文章目录
宣传栏