【LeetCode】2055. 蜡烛之间的盘子-CFANZ编程社区

一、题目描述

给你一个长桌子，桌子上盘子和蜡烛排成一列。给你一个下标从 0 开始的字符串 s ，它只包含字符 '*' 和 '|' ，其中 '*' 表示一个盘子，'|' 表示一支蜡烛。

同时给你一个下标从 0 开始的二维整数数组 queries ，其中 queries[i] = [lefti, righti] 表示 子字符串 s[lefti...righti] （包含左右端点的字符）。对于每个查询，你需要找到 子字符串中 在 两支蜡烛之间 的盘子的数目。如果一个盘子在 子字符串中 左边和右边都至少有一支蜡烛，那么这个盘子满足在 两支蜡烛之间 。

比方说，s = "||**||**|*" ，查询 [3, 8] ，表示的是子字符串 "*||**|" 。子字符串中在两支蜡烛之间的盘子数目为 2 ，子字符串中右边两个盘子在它们左边和右边都至少有一支蜡烛。

请你返回一个整数数组 answer ，其中 answer[i] 是第 i 个查询的答案。

示例 1：

输入：s = "**|**|***|", queries = [[2,5],[5,9]]
输出：[2,3]
解释：
- queries[0] 有两个盘子在蜡烛之间。
- queries[1] 有三个盘子在蜡烛之间。

示例 2：

输入：s = "***|**|*****|**||**|*", queries = [[1,17],[4,5],[14,17],[5,11],[15,16]]
输出：[9,0,0,0,0]
解释：
- queries[0] 有 9 个盘子在蜡烛之间。
- 另一个查询没有盘子在蜡烛之间。

提示：

3 <= s.length <= 105
s 只包含字符 '*' 和 '|' 。
1 <= queries.length <= 105
queries[i].length == 2
0 <= lefti <= righti < s.length

二、思路分析

看到这个题，我们第一反应就是这个是在求解区域和。想要求解区域和，那么我们就需要知道这段区域的左边界和右边界。

但是题目中，稍微提高了一丢丢丢的难度，这里边界并不是直接给出来的，而是需要去查找，题目中使用蜡烛表示边界，也就会出现一种情况，选中的这段区域可能没有蜡烛或者只有一个蜡烛

接下来，我们先看看暴力怎么解决这个问题呢

首先是拿到区域的范围后，我们可以遍历这段区域，计算这段区域中的盘子数量，从左往右开始遍历，我们使用变量ans保存这段区域的盘子数量，使用变量count计算当前统计的盘子数量。当遇到第一个蜡烛的时候，我们开始计数，当后面再遇到蜡烛时，我们就更新ans变量的值。最后我们返回ans变量的值。

示例代码

class Solution {
    public int[] platesBetweenCandles(String s, int[][] queries) {
        int[] result = new int[queries.length];
        for (int k = 0; k < queries.length; ++k) {
            int[] query = queries[k];
            // 记录当前区域，两边有蜡烛的盘子数量
            int ans = 0;
            // 对盘子的数量进行计数，遇到蜡烛的时候更新ans的值
            int count = 0;
            // 标记是不是第一次遇到盘子，为true的时候count开始计数
            boolean first = false;
            // 遍历指定区域内的字符
            for (int i = query[0]; i <= query[1]; ++i) {
                // 如果是蜡烛，则更新当前区域的盘子的最大数量
                if (s.charAt(i) == '|') {
                    ans = Math.max(ans, count);
                    first = true;
                }
                // 如果标记为true，且当前字符为*时，开始计数
                if (first && s.charAt(i) == '*') {
                    ++count;
                }
            }
            // 盘子数量放到结果集合
            result[k] = ans;
        }
        return result;
    }
}

复杂度分析

时间复杂度：O(n * m)，n 表示询问中区域的平均长度，m 表示询问的次数
空间复杂度：O(1)

我们可以看出来，这个时间复杂度还是很恐怖的，那么是不是还有更加优雅的方法呢？

假如我们把蜡烛全部换成盘子，这题改成查询指定区域内的盘子数量，那么这题就变成了查询区间的数字之和，这时候就可以考虑使用前缀和的方法求解。

接着是加上蜡烛，那么就要定位区域内符合题目要求的两根蜡烛的位置：离左边界最近的那个蜡烛和离右边界最近的那根蜡烛

我们可以提前做处理，记录下每个位置，离它最近的右边和左边的蜡烛的位置。

当给出区域的时候，我们直接获取到蜡烛位置，然后计算两个蜡烛的区间和即可。

这里也有一些需要注意的点，例如盘子左侧没有蜡烛时，我们怎么表示左侧最近的蜡烛的位置。区域内蜡烛不足两根时的场景。

示例代码

class Solution1 {
    public int[] platesBetweenCandles(String s, int[][] queries) {
        // 获取字符串长度
        int n = s.length();
        // 统计字符串中盘子的前缀和
        int[] preSum = new int[n + 1];
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            char c = s.charAt(i);
            // 如果是盘子则数量+1，如果是蜡烛则数量不变
            preSum[i + 1] = c == '*' ? preSum[i] + 1 : preSum[i];
        }

        // 计算当前盘子左边最近的蜡烛在哪个位置，左边没有蜡烛时用-1表示
        int[] left = new int[n];
        int l = -1;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            // 如果当前位置是蜡烛，则更新左侧最近蜡烛的位置
            if (s.charAt(i) == '|') {
                l = i;
            }
            left[i] = l;
        }
        // 计算当前盘子右侧最近蜡烛的在哪个位置，右侧没有蜡烛时用-1表示
        int[] right = new int[n];
        int r = -1;
        for (int i = n - 1; i >= 0; i--) {
            // 如果当前位置是蜡烛，则更新右侧最近蜡烛的位置
            if (s.charAt(i) == '|') {
                r = i;
            }
            right[i] = r;
        }

        int[] ans = new int[queries.length];

        for (int i = 0; i < queries.length; i++) {
            int[] query = queries[i];
            // 获取区域内左侧蜡烛的位置，在左边界的右边
            int lIndex = right[query[0]];
            // 获取区域内右侧蜡烛的位置，在右边界的左边
            int rIndex = left[query[1]];
            // 如果蜡烛数量不够，则为0
            if (lIndex == -1 || lIndex >= rIndex) {
                ans[i] = 0;
            } else {
                ans[i] = preSum[rIndex] - preSum[lIndex];
            }
        }
        return ans;
    }
}

复杂度分析