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中等
1975
第 359 场周赛 Q4
数组
哈希表
二分查找
滑动窗口

English Version

题目描述

给你一个下标从 0 开始的整数数组 nums 和一个整数 k

如果子数组中所有元素都相等,则认为子数组是一个 等值子数组 。注意,空数组是 等值子数组

nums 中删除最多 k 个元素后,返回可能的最长等值子数组的长度。

子数组 是数组中一个连续且可能为空的元素序列。

 

示例 1:

输入:nums = [1,3,2,3,1,3], k = 3
输出:3
解释:最优的方案是删除下标 2 和下标 4 的元素。
删除后,nums 等于 [1, 3, 3, 3] 。
最长等值子数组从 i = 1 开始到 j = 3 结束,长度等于 3 。
可以证明无法创建更长的等值子数组。

示例 2:

输入:nums = [1,1,2,2,1,1], k = 2
输出:4
解释:最优的方案是删除下标 2 和下标 3 的元素。 
删除后,nums 等于 [1, 1, 1, 1] 。 
数组自身就是等值子数组,长度等于 4 。 
可以证明无法创建更长的等值子数组。

 

提示:

  • 1 <= nums.length <= 105
  • 1 <= nums[i] <= nums.length
  • 0 <= k <= nums.length

解法

方法一:哈希表 + 双指针

我们用双指针维护一个单调变长的窗口,用哈希表维护窗口中每个元素出现的次数。

窗口中的所有元素个数减去窗口中出现次数最多的元素个数,就是窗口中需要删除的元素个数。

每一次,我们将右指针指向的元素加入窗口,然后更新哈希表,同时更新窗口中出现次数最多的元素个数。当窗口中需要删除的元素个数超过了 $k$ 时,我们就移动一次左指针,然后更新哈希表。

遍历结束后,返回出现次数最多的元素个数即可。

时间复杂度 $O(n)$,空间复杂度 $O(n)$。其中 $n$ 是数组的长度。

Python3

class Solution:
    def longestEqualSubarray(self, nums: List[int], k: int) -> int:
        cnt = Counter()
        l = 0
        mx = 0
        for r, x in enumerate(nums):
            cnt[x] += 1
            mx = max(mx, cnt[x])
            if r - l + 1 - mx > k:
                cnt[nums[l]] -= 1
                l += 1
        return mx

Java

class Solution {
    public int longestEqualSubarray(List<Integer> nums, int k) {
        Map<Integer, Integer> cnt = new HashMap<>();
        int mx = 0, l = 0;
        for (int r = 0; r < nums.size(); ++r) {
            cnt.merge(nums.get(r), 1, Integer::sum);
            mx = Math.max(mx, cnt.get(nums.get(r)));
            if (r - l + 1 - mx > k) {
                cnt.merge(nums.get(l++), -1, Integer::sum);
            }
        }
        return mx;
    }
}

C++

class Solution {
public:
    int longestEqualSubarray(vector<int>& nums, int k) {
        unordered_map<int, int> cnt;
        int mx = 0, l = 0;
        for (int r = 0; r < nums.size(); ++r) {
            mx = max(mx, ++cnt[nums[r]]);
            if (r - l + 1 - mx > k) {
                --cnt[nums[l++]];
            }
        }
        return mx;
    }
};

Go

func longestEqualSubarray(nums []int, k int) int {
	cnt := map[int]int{}
	mx, l := 0, 0
	for r, x := range nums {
		cnt[x]++
		mx = max(mx, cnt[x])
		if r-l+1-mx > k {
			cnt[nums[l]]--
			l++
		}
	}
	return mx
}

TypeScript

function longestEqualSubarray(nums: number[], k: number): number {
    const cnt: Map<number, number> = new Map();
    let mx = 0;
    let l = 0;
    for (let r = 0; r < nums.length; ++r) {
        cnt.set(nums[r], (cnt.get(nums[r]) ?? 0) + 1);
        mx = Math.max(mx, cnt.get(nums[r])!);
        if (r - l + 1 - mx > k) {
            cnt.set(nums[l], cnt.get(nums[l])! - 1);
            ++l;
        }
    }
    return mx;
}

方法二:哈希表 + 双指针(写法二)

我们可以用一个哈希表 $g$ 维护每个元素的下标列表。

接下来,我们枚举每个元素作为等值元素,我们从哈希表 $g$ 中取出这个元素的下标列表 $ids$,然后我们定义两个指针 $l$$r$,用于维护一个窗口,使得窗口内的元素个数减去等值元素的个数,结果不超过 $k$。那么我们只需要求出最大的满足条件的窗口即可。

时间复杂度 $O(n)$,空间复杂度 $O(n)$。其中 $n$ 是数组的长度。

Python3

class Solution:
    def longestEqualSubarray(self, nums: List[int], k: int) -> int:
        g = defaultdict(list)
        for i, x in enumerate(nums):
            g[x].append(i)
        ans = 0
        for ids in g.values():
            l = 0
            for r in range(len(ids)):
                while ids[r] - ids[l] - (r - l) > k:
                    l += 1
                ans = max(ans, r - l + 1)
        return ans

Java

class Solution {
    public int longestEqualSubarray(List<Integer> nums, int k) {
        int n = nums.size();
        List<Integer>[] g = new List[n + 1];
        Arrays.setAll(g, i -> new ArrayList<>());
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            g[nums.get(i)].add(i);
        }
        int ans = 0;
        for (List<Integer> ids : g) {
            int l = 0;
            for (int r = 0; r < ids.size(); ++r) {
                while (ids.get(r) - ids.get(l) - (r - l) > k) {
                    ++l;
                }
                ans = Math.max(ans, r - l + 1);
            }
        }
        return ans;
    }
}

C++

class Solution {
public:
    int longestEqualSubarray(vector<int>& nums, int k) {
        int n = nums.size();
        vector<int> g[n + 1];
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            g[nums[i]].push_back(i);
        }
        int ans = 0;
        for (const auto& ids : g) {
            int l = 0;
            for (int r = 0; r < ids.size(); ++r) {
                while (ids[r] - ids[l] - (r - l) > k) {
                    ++l;
                }
                ans = max(ans, r - l + 1);
            }
        }
        return ans;
    }
};

Go

func longestEqualSubarray(nums []int, k int) (ans int) {
	g := make([][]int, len(nums)+1)
	for i, x := range nums {
		g[x] = append(g[x], i)
	}
	for _, ids := range g {
		l := 0
		for r := range ids {
			for ids[r]-ids[l]-(r-l) > k {
				l++
			}
			ans = max(ans, r-l+1)
		}
	}
	return
}

TypeScript

function longestEqualSubarray(nums: number[], k: number): number {
    const n = nums.length;
    const g: number[][] = Array.from({ length: n + 1 }, () => []);
    for (let i = 0; i < n; ++i) {
        g[nums[i]].push(i);
    }
    let ans = 0;
    for (const ids of g) {
        let l = 0;
        for (let r = 0; r < ids.length; ++r) {
            while (ids[r] - ids[l] - (r - l) > k) {
                ++l;
            }
            ans = Math.max(ans, r - l + 1);
        }
    }
    return ans;
}