Leetcode 1456. Maximum Number of Vowels in a Substring of Given Length

问题理解

给定一个字符串 s 和一个整数 k，要求找出 长度恰好为 k 的连续子串中，包含最多元音字母（a, e, i, o, u，不区分大小写）的个数。

• 元音字母：a, e, i, o, u（含大小写）
• 子串必须 连续且长度严格等于 k
• 目标：返回所有满足条件的子串中，元音数量的最大值

示例：输入：s = "leetcode", k = 3输出：2（子串 "lee" 或 "ode" 含 2 个元音）

解题思路：滑动窗口（Sliding Window）

由于子串长度固定为 k，非常适合使用 固定大小的滑动窗口：

1. 初始化：计算第一个窗口 [0, k-1] 中的元音数量。
2. 滑动：窗口每次右移一位：
   • 移出左边字符（索引 i - k）
   • 移入右边字符（索引 i）
   • 根据这两个字符是否为元音，动态更新当前窗口的元音计数
3. 记录最大值：每一步更新全局最大元音数。

时间复杂度：O(n)空间复杂度：O(1)

Trick

1. 错误写法（常见陷阱）：

   if(vowels.find(c)){...}// 危险！
   

   • string::find() 返回 索引（找到时 ≥0，未找到时为 string::npos）
   • 当字符是 'a' 时，find 返回 0 → if(0) 为 false → 漏判元音
   • 当字符不是元音时，find 返回 npos（一个很大的无符号数）→ if(npos) 为 true → 误判为元音

   结果：只有 'a' 被当成非元音，其他所有字符（包括辅音）都被当成元音！

2. 正确判断方式：

   // 方法1：显式比较
   bool isVowel(char c){
   return vowels.find(c)!= string::npos;
   }
   
   // 方法2：直接枚举（更高效、清晰）
   bool isVowel(char c){
   return c=='a'|| c=='e'|| c=='i'|| c=='o'|| c=='u'||
              c=='A'|| c=='E'|| c=='I'|| c=='O'|| c=='U';
   }
   

3. 滑动窗口更新逻辑：

   cpp

   编辑

   // 窗口从 [i-k, i-1] 移动到 [i-k+1, i]
   if(isVowel(s[i]) && !isVowel(s[i - k])) curr++;// 新加入的是元音, 且移出的不是元音
   if(!isVowel(s[i]) && isVowel(s[i - k])) curr--;// 被移出的是元音，且新加入的不是元音
   

   注意：两个判断 独立进行，不能用 else if！

Code

class Solution {
public:
    int maxVowels(string s, int k) {
        int max = 0, curr = 0;
        int i = 0;
        while(i < s.length())
        {
            if(i < k) {
                if(is_vowel(s[i])) curr++;
            }
            else {
                if(is_vowel(s[i]) && !is_vowel(s[i-k])) curr++;
                if(!is_vowel(s[i]) && is_vowel(s[i-k])) curr--;
            }
            if(curr > max) max = curr;
            i++;
        }
        return max;
    }
    bool is_vowel(char c){
        string vowel = "aeiouAEIOU";
        if(vowel.find(c) != string::npos){
            return 1;
        }
        return 0;
    }
};