词典上最小的K长度子字符串，包含最大数量的元音

简介

给定一个字符串，要求找出其中长度为K且包含最大数量的元音字母（即"A", "E", "I", "O", "U"）的子字符串。

解法

方法一：滑动窗口

我们可以使用滑动窗口来解决这个问题。我们首先计算出字符串中所有长度为K的子字符串中，包含的元音字母数量的最大值max_vowels。然后，我们从左往右遍历字符串，每次移动K个字符，计算这K个字符中元音字母的数量，如果数量等于max_vowels，那么这个子字符串就是符合要求的。我们可以用一个计数器count来维护当前子字符串中的元音字母数量。具体代码如下：

def find_k_length_substring_with_max_vowels(s: str, k: int) -> str:
    vowels = set(["A", "E", "I", "O", "U"])
    max_vowels = 0
    for i in range(len(s) - k + 1):
        max_vowels = max(max_vowels, sum(1 for c in s[i:i+k] if c in vowels))
    for i in range(len(s) - k + 1):
        count = sum(1 for c in s[i:i+k] if c in vowels)
        if count == max_vowels:
            return s[i:i+k]

方法二：双指针

我们也可以使用双指针来解决这个问题。首先，我们定义一个双指针区间[left, right]，表示当前考虑的子字符串。双指针初始值为[0, k-1]。我们用一个计数器count来维护当前子字符串中的元音字母数量。具体算法如下：

1. 初始化双指针区间[left, right]为[0, k-1]，并计算当前子字符串中的元音字母数量count。
2. 如果count已经达到了最大值max_vowels，那么可以直接返回[left, right]。
3. 否则，将right指针向右移动一个字符，同时更新count的值；如果count大于max_vowels，那么可以更新max_vowels的值，并记录当前双指针区间[left, right]。
4. 重复步骤3，直到right指针移动到字符串的末尾。

具体代码如下：

def find_k_length_substring_with_max_vowels(s: str, k: int) -> str:
    vowels = set(["A", "E", "I", "O", "U"])
    max_vowels = count = sum(1 for c in s[:k] if c in vowels)
    left = 0
    for right in range(k, len(s)):
        count += 1 if s[right] in vowels else 0
        count -= 1 if s[left] in vowels else 0
        left += 1
        if count > max_vowels:
            max_vowels = count
            result = s[left:right+1]
    return result

总结

本文介绍了两种解决词典上最小的K长度子字符串，包含最大数量的元音问题的算法：滑动窗口和双指针。这两种算法都很简单，时间复杂度为O(n)，空间复杂度为O(1)，并且都可以在一次遍历字符串的情况下得到结果。在实际应用中，我们可以根据具体情况选择不同的算法来解决这个问题。