交换和删除字符后平衡字符串的最大长度

有一个字符串，里面包含大写字母和小写字母，现在可以进行任意交换和删除操作。要求最终字符串中每个字母出现的次数相同，求最大长度。 如无法平衡，返回0。

算法思路

统计字符串中各个字符出现的次数，然后计算出字符出现次数的平均数。接下来，我们需要进行一系列的操作，以使得最后的字符串符合要求。

• 对于出现次数大于平均数的字符，需要删除若干个字符，让其出现次数等于平均数。
• 对于出现次数小于平均数的字符，需要插入若干个字符，让其出现次数等于平均数。

为了保证最终字符串的长度最大，我们需要先对出现次数大于平均数的字符进行操作，再对出现次数小于平均数的字符进行操作。

代码实现

def balancedString(s: str) -> int:
    n = len(s)
    if n % 4 != 0:
        return 0
   
    cnt = {'Q': 0, 'W': 0, 'E': 0, 'R': 0}
    for c in s:
        cnt[c] += 1

    tot = 0
    l, r = 0, 0
    avg = n // 4
    res = n

    while r < n:
        cnt[s[r]] -= 1
        if cnt[s[r]] >= 0:
            tot += 1
        r += 1

        while tot == n:
            res = min(res, r - l)
            cnt[s[l]] += 1
            if cnt[s[l]] > 0:
                tot -= 1
            l += 1

    return res

代码说明

这里给出了一个时间复杂度为O(n)的双指针算法。

首先，我们需要先判断字符串是否能够平衡。如果字符串长度除以4的余数不为0，那么肯定不能平衡，直接返回0。

接着，我们统计字符串中每个字符出现的次数，然后计算出字符出现次数的平均数avg。

我们维护一个区间[l, r)，使得这个区间中的字符出现次数都等于avg。同时，我们还需要维护一个变量tot，表示当前[l, r)区间中不同字符的个数。当tot等于n时，说明[l, r)区间中的字符可以构成一个平衡的字符串。

接下来我们就可以利用上面的双指针算法了，移动右指针，直到[l, r)区间中的字符可以构成一个平衡的字符串。然后，我们移动左指针，直到[l, r)区间无法再构成一个平衡的字符串。

最后，我们返回最小的[l, r)区间的长度，也就是最大的平衡字符串长度。