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哈希表
字符串
动态规划

828. 统计子串中的唯一字符

English Version

题目描述

我们定义了一个函数 countUniqueChars(s) 来统计字符串 s 中的唯一字符，并返回唯一字符的个数。

例如：s = "LEETCODE" ，则其中 "L", "T","C","O","D" 都是唯一字符，因为它们只出现一次，所以 countUniqueChars(s) = 5 。

本题将会给你一个字符串 s ，我们需要返回 countUniqueChars(t) 的总和，其中 t 是 s 的子字符串。输入用例保证返回值为 32 位整数。

注意，某些子字符串可能是重复的，但你统计时也必须算上这些重复的子字符串（也就是说，你必须统计 s 的所有子字符串中的唯一字符）。

 

示例 1：

输入: s = "ABC"
输出: 10
解释: 所有可能的子串为："A","B","C","AB","BC" 和 "ABC"。
     其中，每一个子串都由独特字符构成。
     所以其长度总和为：1 + 1 + 1 + 2 + 2 + 3 = 10

示例 2：

输入: s = "ABA"
输出: 8
解释: 除了 countUniqueChars("ABA") = 1 之外，其余与示例 1 相同。

示例 3：

输入：s = "LEETCODE"
输出：92

 

提示：

  • 1 <= s.length <= 105
  • s 只包含大写英文字符

解法

方法一：计算每个字符的贡献

对于字符串 $s$ 的每个字符 $c_i$，当它在某个子字符串中仅出现一次时，它会对这个子字符串统计唯一字符时有贡献。

因此，我们只需要对每个字符 $c_i$，计算有多少子字符串仅包含该字符一次即可。

我们用一个哈希表或者长度为 $26$ 的数组 $d$，按照下标顺序存储每个字符在 $s$ 中所有出现的位置。

对于每个字符 $c_i$，我们遍历 $d[c_i]$ 中的每个位置 $p$，找出左侧相邻的位置 $l$ 和右侧相邻的位置 $r$，那么从位置 $p$ 向左右两边扩散，满足要求的子字符串的数量就是 $(p - l) \times (r - p)$。我们对每个字符都进行这样的操作，累加所有字符的贡献，即可得到答案。

时间复杂度 $O(n)$，空间复杂度 $O(n)$。其中 $n$ 为字符串 $s$ 的长度。

Python3

class Solution:
    def uniqueLetterString(self, s: str) -> int:
        d = defaultdict(list)
        for i, c in enumerate(s):
            d[c].append(i)
        ans = 0
        for v in d.values():
            v = [-1] + v + [len(s)]
            for i in range(1, len(v) - 1):
                ans += (v[i] - v[i - 1]) * (v[i + 1] - v[i])
        return ans

Java

class Solution {
    public int uniqueLetterString(String s) {
        List<Integer>[] d = new List[26];
        Arrays.setAll(d, k -> new ArrayList<>());
        for (int i = 0; i < 26; ++i) {
            d[i].add(-1);
        }
        for (int i = 0; i < s.length(); ++i) {
            d[s.charAt(i) - 'A'].add(i);
        }
        int ans = 0;
        for (var v : d) {
            v.add(s.length());
            for (int i = 1; i < v.size() - 1; ++i) {
                ans += (v.get(i) - v.get(i - 1)) * (v.get(i + 1) - v.get(i));
            }
        }
        return ans;
    }
}

C++

class Solution {
public:
    int uniqueLetterString(string s) {
        vector<vector<int>> d(26, {-1});
        for (int i = 0; i < s.size(); ++i) {
            d[s[i] - 'A'].push_back(i);
        }
        int ans = 0;
        for (auto& v : d) {
            v.push_back(s.size());
            for (int i = 1; i < v.size() - 1; ++i) {
                ans += (v[i] - v[i - 1]) * (v[i + 1] - v[i]);
            }
        }
        return ans;
    }
};

Go

func uniqueLetterString(s string) (ans int) {
	d := make([][]int, 26)
	for i := range d {
		d[i] = []int{-1}
	}
	for i, c := range s {
		d[c-'A'] = append(d[c-'A'], i)
	}
	for _, v := range d {
		v = append(v, len(s))
		for i := 1; i < len(v)-1; i++ {
			ans += (v[i] - v[i-1]) * (v[i+1] - v[i])
		}
	}
	return
}

TypeScript

function uniqueLetterString(s: string): number {
    const d: number[][] = Array.from({ length: 26 }, () => [-1]);
    for (let i = 0; i < s.length; ++i) {
        d[s.charCodeAt(i) - 'A'.charCodeAt(0)].push(i);
    }
    let ans = 0;
    for (const v of d) {
        v.push(s.length);

        for (let i = 1; i < v.length - 1; ++i) {
            ans += (v[i] - v[i - 1]) * (v[i + 1] - v[i]);
        }
    }
    return ans;
}

Rust

impl Solution {
    pub fn unique_letter_string(s: String) -> i32 {
        let mut d: Vec<Vec<i32>> = vec![vec![-1; 1]; 26];
        for (i, c) in s.chars().enumerate() {
            d[(c as usize) - ('A' as usize)].push(i as i32);
        }
        let mut ans = 0;
        for v in d.iter_mut() {
            v.push(s.len() as i32);
            for i in 1..v.len() - 1 {
                ans += (v[i] - v[i - 1]) * (v[i + 1] - v[i]);
            }
        }
        ans as i32
    }
}