通过替换 K 对不同的相邻字符最小化字符串的长度

问题描述

给定一个仅由小写字母组成的字符串 s，你可以将任意数目的相邻字符替换成其他任意小写字母（不必不同）。假设需要进行 k 次操作，求最终得到的字符串的最短长度。

解决方法

我们可以使用双指针来解决这个问题。

定义两个指针 left 和 right，同时也定义一个代表当前区间中不同字符数目的变量 diffCount。

我们从左到右遍历字符串 s，将 right 指针向右移动，直到当前区间中不同的字符数目 diffCount 大于 k，此时我们记录当前区间的长度（即 right - left）。

然后将 left 指针向右移动，直到从 left 到 right 的区间中不同的字符数目 diffCount 小于等于 k，更新答案并跳回步骤2。

整个过程中，我们需要维护一个哈希表，用于记录每个字符出现的次数，并根据哈希表更新 diffCount。当区间中某个字符的出现次数减为 0 时，我们需要将其从哈希表中删除，以确保 diffCount 的正确性。

在遍历完成后，我们还需要一次特判，因为最后一个区间可能没有被计算过。具体地，如果当前区间的长度小于原来的答案，那么更新答案。

代码实现

下面是使用 Python 代码实现上述解决方法的代码片段，其中 left 和 right 分别为左右指针，diffCount 记录当前区间中不同的字符数目，count 为哈希表。

def getMinLength(s: str, k: int) -> int:
    ans = float('inf')
    left, right, diffCount = 0, 0, 0
    count = dict()

    while right < len(s):
        if s[right] not in count or count[s[right]] == 0:
            diffCount += 1
        count[s[right]] = count.get(s[right], 0) + 1
        right += 1

        while diffCount > k:
            count[s[left]] -= 1
            if count[s[left]] == 0:
                diffCount -= 1
                del count[s[left]]
            left += 1

        if diffCount <= k:
            ans = min(ans, right - left)

    if ans == float('inf'):
        ans = len(s)
    return ans

总结

通过双指针遍历字符串，使用哈希表统计每个字符出现的次数，并根据哈希表维护当前区间的不同字符数目，从而实现了这道字符串的题目。这种方法的时间复杂度为 O(N)，其中 N 为字符串的长度。