题目如下:

You are given a string containing only 4 kinds of characters 'Q', 'W', 'E' and 'R'.

A string is said to be balanced if each of its characters appears n/4 times where n is the length of the string.

Return the minimum length of the substring that can be replaced with any other string of the same length to make the original string s balanced.

Return 0 if the string is already balanced.

Example 1:

Input: s = "QWER"
Output: 0
Explanation: s is already balanced.

Example 2:

Input: s = "QQWE"
Output: 1
Explanation: We need to replace a 'Q' to 'R', so that "RQWE" (or "QRWE") is balanced.

Example 3:

Input: s = "QQQW"
Output: 2
Explanation: We can replace the first "QQ" to "ER".

Example 4:

Input: s = "QQQQ"
Output: 3
Explanation: We can replace the last 3 'Q' to make s = "QWER".

Constraints:

  • 1 <= s.length <= 10^5
  • s.length is a multiple of 4
  • contains only 'Q''W''E' and 'R'.

解题思路:如果字符串需要替换后才能到达平衡,那么说明至少有一个字符出现的次数超过1/4,当然至多也只有三个字符出现的次数都超过1/4。假设x1...xn为超过1/4的字符,那么就需要将xn们替换成不超过1/4的字符,具体每个xn需要替换的次数为 xn出现的次数 - len(s)/4,记为dn。所以题目就转换成找出一个最短的字符串,使得至少要包含dn的xn。如下图,输入为:WQWRQQQW,很容易可以求出每个字符在[0~i]区间内出现的个数,假设符合题目要求的子字符串是从下标i开始,只需要找出Q[i] + dn出现的下标j,即表示在i~j区间内Q出现的个数满足最小需要删除的个数,因为Q在区间内出现的次数有序,这里可以用二分查找,同时求出其他超过1/4的字符对应出现的下标,并求出这些下标的最大值,这个最大值就是子字符串是从下标i开始满足题目要求的子字符串最小的长度,遍历整个输入,求出[0~len(s)]区间内最小的长度即可。

 代码如下:

class Solution(object):
def balancedString(self, s):
"""
:type s: str
:rtype: int
"""
dic = {'Q':{},'W':{},'E':{},'R':{}}
char = ['Q','W','E','R']
char_count = [0,0,0,0]
s = s.replace('\n','')
for i in range(len(s)):
inx = char.index(s[i])
char_count[inx] += 1
dic[s[i]][char_count[inx]] = i res = float('inf')
char_count_2 = [0, 0, 0, 0]
for i in range(len(s)):
inx = char.index(s[i])
if char_count[inx] <= len(s)/4:
continue
count = -float('inf')
for j in range(len(char)):
if char_count[j] <= len(s)/4:
continue
diff = char_count[j] - len(s)/4
if char_count_2[j] + diff in dic[char[j]]:
end = dic[char[j]][char_count_2[j] + diff]
count = max(count, end - i +1)
else:
count = -float('inf')
break
if count != -float('inf'):
res = min(res,count)
char_count_2[inx] += 1
return res if res != float('inf') else 0

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