使字符串的所有剩余字符相同所需的最小子字符串删除

问题描述

给定一个字符串，我们需要通过删除某些字符来使它的所有剩余字符都相同。找到所需的最小删除次数。

示例：

输入："abaab"
输出：2
解释：一种最佳的方法是删除字符串中的 "a"，结果字符串变为 "bbb"。

输入："bbbbb"
输出：0
解释：字符串已经是所有字符都相同的状态，不需要删除任何字符。

输入："aaaaa"
输出：0
解释：字符串已经是所有字符都相同的状态，不需要删除任何字符。

输入："example"
输出：4
解释：需要删除 "x", "m", "p" 和 "l" 这四个字符来使剩下的字符都相同。

解法

思路：将字符串中出现次数最多字符的个数与字符串长度比较，如果相等，则说明所有字符都相同，无需删除，返回 0；否则，需要删除的最小次数为字符串长度减去出现次数最多字符的个数。

代码实现

Python：

class Solution:
    def minDeletions(self, s: str) -> int:
        count = collections.Counter(s)  
        maxCount = max(count.values())  
        if maxCount == 1:
            return 0
        delCount = len(s) - maxCount  
        if delCount >= maxCount:
            return 0
        freq = collections.Counter(count.values())  
        for k in range(2, maxCount + 1):
            if k not in freq:
                continue
            v = freq[k]
            if delCount >= v * (k - 1):
                delCount -= v * (k - 1)
            else:
                return delCount // (k - 1) + sum(i for i in range(1, k) if (delCount % (k - 1)) >= i)
        return delCount

Java：

class Solution {
    public int minDeletions(String s) {
        int[] count = new int[26];
        for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
            count[s.charAt(i) - 'a']++;
        }
        Arrays.sort(count);
        int delCount = 0;
        for (int i = 24; i >= 0; i--) {
            if (count[i] == 0) {
                break;
            }
            if (count[i] == count[i + 1]) {
                delCount++;
                count[i]--;  
                i++;  
            } else if (count[i] > count[i + 1]) {
                delCount += count[i] - count[i + 1];
                count[i] = count[i + 1];
            }
        }
        return delCount;
    }
}

总结

本题解提供了两种语言（Python 和 Java）的实现方法，其中 Python 代码使用了 Python 中的 collections.Counter 类，可以很方便地统计每个字符出现的次数；Java 代码则使用了简单的数组实现，遍历字符串计数，然后排序并统计需要删除的最小次数。在本题解的实现方法中，Python 思路清晰，代码简短，适合快速调试；而 Java 代码实现相对复杂，但是性能更高，适合生产环境下使用。