1763.最长的美好子字符串

当一个字符串 s 包含的每一种字母的大写和小写形式同时出现在 s 中，就称这个字符串 s 是美好字符串。比方说，"abABB" 是美好字符串，因为 'A' 和 'a' 同时出现了，且 'B' 和 'b' 也同时出现了。然而，"abA" 不是美好字符串因为 'b' 出现了，而 'B' 没有出现。

给你一个字符串 s ，请你返回 s 最长的 美好子字符串 。如果有多个答案，请你返回最早出现的一个。如果不存在美好子字符串，请你返回一个空字符串。

示例 1：

输入：s = "YazaAay"
输出："aAa"
解释："aAa" 是一个美好字符串，因为这个子串中仅含一种字母，其小写形式 'a' 和大写形式 'A' 也同时出现了。
"aAa" 是最长的美好子字符串。

示例 2：

输入：s = "Bb"
输出："Bb"
解释："Bb" 是美好字符串，因为 'B' 和 'b' 都出现了。整个字符串也是原字符串的子字符串。

示例 3：

输入：s = "c"
输出：""
解释：没有美好子字符串。

示例 4：

输入：s = "dDzeE"
输出："dD"
解释："dD" 和 "eE" 都是最长美好子字符串。
由于有多个美好子字符串，返回 "dD" ，因为它出现得最早。

提示：

1 <= s.length <= 100
s 只包含大写和小写英文字母。

解答

穷举

太久没刷，脑子又锈了

class Solution {
    public String longestNiceSubstring(String s) {
        if (null == s || s.length() < 2) {
            return "";
        }
        char[] chars = s.toCharArray();
        int len = s.length();
        int size = 0;
        String result = "";
        for (int i = 0; i < len; i++) {
            for (int j = len - 1; j > i; j--) {
                int[] a = new int[26];
                int[] b = new int[26];
                for (int k = i; k <= j; k++) {
                    char c = chars[k];
                    if (c < 97) {
                        b[c - 65]++;
                    } else {
                        a[c - 97]++;
                    }
                }
                for (int k = 0; k < 26; k++) {
                    if ((a[k] == 0 && b[k] != 0) || (a[k] != 0 && b[k] == 0)) {
                        break;
                    } else if (k == 25) {
                        int newSize = j - i + 1;
                        if (newSize > size) {
                            size = newSize;
                            result = s.substring(i, j + 1);
                        }
                    }
                }
            }
        }
        return result;
    }
}

枚举

因为字母只有26位，所以可以使用int位来标识

class Solution {
    public String longestNiceSubstring(String s) {
        char[] chars = s.toCharArray();
        int len = s.length();
        int startIndex = 0;
        int size = 0;
        for (int i = 0; i < len; i++) {
            int lower = 0;
            int upper = 0;
            for (int j = i; j < len; j++) {
                char c = chars[j];
                if (Character.isLowerCase(c)) {
                    lower = lower | 1 << (c - 97);
                } else {
                    upper = upper | 1 << (c - 65);
                }
                int newSize = j - i + 1;
                if (lower == upper && newSize > size) {
                    startIndex = i;
                    size = newSize;
                }
            }
        }
        return s.substring(startIndex, startIndex + size);
    }
}

分治

class Solution {
    private int maxPos;
    private int maxLen;

    public String longestNiceSubstring(String s) {
        this.maxPos = 0;
        this.maxLen = 0;
        dfs(s, 0, s.length() - 1);
        return s.substring(maxPos, maxPos + maxLen);
    }

    public void dfs(String s, int start, int end) {
        if (start >= end) {
            return;
        }
        int lower = 0, upper = 0;
        for (int i = start; i <= end; ++i) {
            if (Character.isLowerCase(s.charAt(i))) {
                lower |= 1 << (s.charAt(i) - 'a');
            } else {
                upper |= 1 << (s.charAt(i) - 'A');
            }
        }
        if (lower == upper) {
            if (end - start + 1 > maxLen) {
                maxPos = start;
                maxLen = end - start + 1;
            }
            return;
        } 
        int valid = lower & upper;
        int pos = start;
        while (pos <= end) {
            start = pos;
            while (pos <= end && (valid & (1 << Character.toLowerCase(s.charAt(pos)) - 'a')) != 0) {
                ++pos;
            }
            dfs(s, start, pos - 1);
            ++pos;
        }
    }
}

滑动窗口

代码复杂度提升200%

class Solution {
    private int maxPos;
    private int maxLen;

    public String longestNiceSubstring(String s) {
        this.maxPos = 0;
        this.maxLen = 0;
        
        int types = 0;
        for (int i = 0; i < s.length(); ++i) {
            types |= 1 << (Character.toLowerCase(s.charAt(i)) - 'a');
        }
        types = Integer.bitCount(types);
        for (int i = 1; i <= types; ++i) {
            check(s, i);
        }
        return s.substring(maxPos, maxPos + maxLen);
    }

    public void check(String s, int typeNum) {
        int[] lowerCnt = new int[26];
        int[] upperCnt = new int[26]; 
        int cnt = 0;
        for (int l = 0, r = 0, total = 0; r < s.length(); ++r) {
            int idx = Character.toLowerCase(s.charAt(r)) - 'a';
            if (Character.isLowerCase(s.charAt(r))) {
                ++lowerCnt[idx];
                if (lowerCnt[idx] == 1 && upperCnt[idx] > 0) {
                    ++cnt;
                }
            } else {
                ++upperCnt[idx];
                if (upperCnt[idx] == 1 && lowerCnt[idx] > 0) {
                    ++cnt;
                }
            }
            total += (lowerCnt[idx] + upperCnt[idx]) == 1 ? 1 : 0;
            while (total > typeNum) {
                idx = Character.toLowerCase(s.charAt(l)) - 'a';
                total -= (lowerCnt[idx] + upperCnt[idx]) == 1 ? 1 : 0;
                if (Character.isLowerCase(s.charAt(l))) {
                    --lowerCnt[idx];
                    if (lowerCnt[idx] == 0 && upperCnt[idx] > 0) {
                        --cnt;
                    }
                } else {
                    --upperCnt[idx];
                    if (upperCnt[idx] == 0 && lowerCnt[idx] > 0) {
                        --cnt;
                    }
                }
                ++l;
            }
            if (cnt == typeNum && r - l + 1 > maxLen) {
                maxPos = l;
                maxLen = r - l + 1;
            }
        }
    }
}