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题目

思路

考点

Code

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题目

一个 DNA 序列由 A/C/G/T 四个字母的排列组合组成。 G 和 C 的比例（定义为 GC-Ratio ）是序列中 G 和 C 两个字母的总的出现次数除以总的字母数目（也就是序列长度）。在基因工程中，这个比例非常重要。因为高的 GC-Ratio 可能是基因的起始点。
给定一个很长的 DNA 序列，以及限定的子串长度 N ，请帮助研究人员在给出的 DNA 序列中从左往右找出 GC-Ratio 最高且长度为 N 的第一个子串。
DNA序列为 ACGT 的子串有: ACG , CG , CGT 等等，但是没有 AGT ， CT 等等

数据范围：字符串长度满足 1≤n≤1000，输入的字符串只包含 A/C/G/T 字母

输入描述：
输入一个string型基因序列，和int型子串的长度

输出描述：
找出GC比例最高的子串,如果有多个则输出第一个的子串

示例1：
输入
ACGT
2
输出
CG
说明
ACGT长度为2的子串有AC,CG,GT3个，其中AC和GT2个的GC-Ratio都为0.5，CG为1，故输出CG

示例2：
输入
AACTGTGCACGACCTGA
5
输出
GCACG
说明
虽然CGACC的GC-Ratio也是最高，但它是从左往右找到的GC-Ratio最高的第2个子串，所以只能输出GCACG。

思路

1：题目有点绕，但是翻译一下，其实就是固定长度的子串中找到GC 比例最高的那个。

2：固定子串，明显就能想到滑动窗口这个方法，随着窗口的向右移动，处理一下新加入和刚退出窗口的字符即可。

3：代码解释：

1. 输入和初始化：

   • 函数 maxSubstrWithCG 接受两个参数：一个字符串 input_str 和一个整数 n，表示窗口大小。
   • 通过遍历字符串的前 n 个字符，计算其中包含字符 'C' 或 'G' 的数量，初始化 count 和 max。

2. 滑动窗口：

   • 使用两个指针 left 和 right 定义一个窗口，left 是窗口的左边界，right 是右边界。
   • 每次移动窗口时，检查左边界的字符是否是 'C' 或 'G'，如果是则减少 count，然后检查右边界的字符是否是 'C' 或 'G'，如果是则增加 count。

3. 更新最大值和起始位置：

   • 每次移动窗口时，若当前窗口内的 'C' 和 'G' 的数量大于当前最大值，则更新 max 和 start_pos，记录新的起始位置。

4. 返回结果：

   • 最后，返回从 start_pos 开始的长度为 n 的子串，作为最终的结果。

考点

1：数据结构

2：滑动窗口法

Code

function maxSubstrWithCG(input_str, n) {
    let count = 0;
    let max = 0;
    let left = 0;
    let right = n;
    let start_pos = 0;

    // 初始窗口计算
    for (let i = 0; i < n; i++) {
        if (input_str[i] === 'C' || input_str[i] === 'G') {
            count++;
        }
    }
    max = count;

    // 滑动窗口计算
    while (right < input_str.length) {
        // 退出窗口字符
        if (input_str[left] === 'C' || input_str[left] === 'G') {
            count--;
        }
        // 移入窗口字符
        if (input_str[right] === 'C' || input_str[right] === 'G') {
            count++;
        }

        // 更新最大值和起始位置
        if (count > max) {
            max = count;
            start_pos = left + 1;
        }

        left++;
        right++;
    }

    // 返回目标子串
    return input_str.substr(start_pos, n);
}

// 示例调用：
let result = maxSubstrWithCG("ACGT", 2);
console.log(result);  // 输出符合条件的子串

   要求

时间限制：C/C++ 1秒，其他语言 2秒

空间限制：C/C++262144K，其他语言524288K

64bit IO Format：%lld

语言限定：
C（clang11）, C++（clang++11）, Pascal（fpc 3.0.2）, Java（javac 1.8）, Python2（2.7.3）, 
PHP(7.4.7), C#(mcs5.4), ObjC(gcc 5.4), Pythen3(3.9), JavaScript Node(12.18.2), JavaScript V8(6.0.0),
Sqlite(3.7.9), R(4.0.3), Go(1.14.4), Ruby(2.7.1), Swift(5.3), matlab(Octave 5.2), Pypy2(pypy2.7.13),
Pypy3(pypy3.6.1), Rust(1.44), Scala(2.11.12), Kotlin(1.4.10), Groovy(3.0.6), TypeScript(4.1.2), Mysql(8.0)

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