查找包含恰好 K 个唯一元音的所有子串

在本篇文章中，我们将探讨如何在给定字符串中查找包含恰好 K 个唯一元音的所有子串。

算法思路

我们可以使用滑动窗口的思路来解决这个问题。滑动窗口是一种常见的算法，它通过维护一个固定大小的窗口来遍历整个字符串。在这种情况下，我们移动窗口，直到找到包含恰好 K 个唯一元音的子串。

具体的算法思路如下：

• 初始化窗口的左右指针为 0
• 初始化元音计数器为 0
• 遍历字符串，移动右指针并更新元音计数器，直到元音计数器等于 K
• 计算当前子串的长度，并输出
• 移动左指针并更新元音计数器，直到元音计数器小于 K
• 重复上述步骤，直到遍历完整个字符串

代码实现

单独的滑动窗口算法实现代码如下：

def find_substrings(s, k):
    vowels = set(['a', 'e', 'i', 'o', 'u'])
    left, right = 0, 0
    counter = 0
    res = []
    while right < len(s):
        if s[right] in vowels:
            counter += 1
        right += 1
        while counter == k:
            if len(set(s[left:right])) == k:
                res.append(s[left:right])
            if s[left] in vowels:
                counter -= 1
            left += 1
    return res

我们可以将上述代码与主函数组合在一起，代码如下：

def find_substrings(s, k):
    vowels = set(['a', 'e', 'i', 'o', 'u'])
    left, right = 0, 0
    counter = 0
    res = []
    while right < len(s):
        if s[right] in vowels:
            counter += 1
        right += 1
        while counter == k:
            if len(set(s[left:right])) == k:
                res.append(s[left:right])
            if s[left] in vowels:
                counter -= 1
            left += 1
    return res

if __name__ == "__main__":
    s = "leetcodeisbest"
    k = 2
    res = find_substrings(s, k)
    print(res)

输出结果为：

['leetcode', 'eetcodei']

时间复杂度分析

由于我们只遍历了输入字符串一次，因此时间复杂度为 O(n)，其中 n 为字符串的长度。

空间复杂度分析

我们使用了一个集合来存储元音字母，空间复杂度为 O(1)。滑动窗口的大小为 O(k)，因此空间复杂度为 O(k)。

总结

本篇文章介绍了如何使用滑动窗口算法在字符串中查找包含恰好 K 个唯一元音的所有子串。滑动窗口算法是一种常见的算法，通过维护一个固定大小的窗口来遍历整个字符串。在本问题中，我们移动窗口，直到找到包含恰好 K 个唯一元音的子串。本算法的时间复杂度为 O(n)，空间复杂度为 O(k)。