【教3妹学编程-算法题】匹配模式数组的子数组数目 II_子数组

3妹:2哥2哥,你有没有看到上海女老师出轨男学生的瓜啊。

2哥 : 看到 了,真的是太毁三观了!

3妹:是啊, 老师本是教书育人的职业,明确规定不能和学生谈恋爱啊,更何况是出轨。

2哥 : 是啊,更何况男生才16,年龄也不匹配啊。

3妹:抛开这个事件不说,你觉得多大的年龄差才是匹配的?2哥找到你匹配的另一半了吗?

2哥:切,又拿我单身狗开玩笑了。

3妹:说到匹配,我今天看到一个关于“匹配”的题目,让我们一起来做下吧~

【教3妹学编程-算法题】匹配模式数组的子数组数目 II_子数组_02

题目:

给你一个下标从 0 开始长度为 n 的整数数组 nums ,和一个下标从 0 开始长度为 m 的整数数组 pattern ,pattern 数组只包含整数 -1 ,0 和 1 。

大小为 m + 1 的 子数组 nums[i..j] 如果对于每个元素 pattern[k] 都满足以下条件,那么我们说这个子数组匹配模式数组 pattern :

如果 pattern[k] == 1 ,那么 nums[i + k + 1] > nums[i + k] 如果 pattern[k] == 0 ,那么 nums[i + k + 1] == nums[i + k] 如果 pattern[k] == -1 ,那么 nums[i + k + 1] < nums[i + k] 请你返回匹配 pattern 的 nums 子数组的 数目 。

示例 1:

输入:nums = [1,2,3,4,5,6], pattern = [1,1] 输出:4 解释:模式 [1,1] 说明我们要找的子数组是长度为 3 且严格上升的。在数组 nums 中,子数组 [1,2,3] ,[2,3,4] ,[3,4,5] 和 [4,5,6] 都匹配这个模式。 所以 nums 中总共有 4 个子数组匹配这个模式。 示例 2:

输入:nums = [1,4,4,1,3,5,5,3], pattern = [1,0,-1] 输出:2 解释:这里,模式数组 [1,0,-1] 说明我们需要找的子数组中,第一个元素小于第二个元素,第二个元素等于第三个元素,第三个元素大于第四个元素。在 nums 中,子数组 [1,4,4,1] 和 [3,5,5,3] 都匹配这个模式。 所以 nums 中总共有 2 个子数组匹配这个模式。

提示:

2 <= n == nums.length <= 10^6 1 <= nums[i] <= 10^9 1 <= m == pattern.length < n -1 <= pattern[i] <= 1

思路:

【教3妹学编程-算法题】匹配模式数组的子数组数目 II_子数组_03

KMP, 把 nums的相邻元素,根据题目规定的大小关系,转换成 1,0,−1,得到一个长为 n−1的数组 bbb。

问题相当于问 b 中有多少个连续子数组等于 pattern。

这是一个标准的字符串匹配问题(本题匹配的是数字不是字符),可以用 KMP解决。

java代码:

class Solution {
    public int countMatchingSubarrays(int[] nums, int[] pattern) {
        int m = pattern.length;
        int[] pi = new int[m];
        int cnt = 0;
        for (int i = 1; i < m; i++) {
            int v = pattern[i];
            while (cnt > 0 && pattern[cnt] != v) {
                cnt = pi[cnt - 1];
            }
            if (pattern[cnt] == v) {
                cnt++;
            }
            pi[i] = cnt;
        }

        int ans = 0;
        cnt = 0;
        for (int i = 1; i < nums.length; i++) {
            int v = Integer.compare(nums[i], nums[i - 1]);
            while (cnt > 0 && pattern[cnt] != v) {
                cnt = pi[cnt - 1];
            }
            if (pattern[cnt] == v) {
                cnt++;
            }
            if (cnt == m) {
                ans++;
                cnt = pi[cnt - 1];
            }
        }
        return ans;
    }
}