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1898. 可移除字符的最大数目

题目描述

给你两个字符串 s 和 p ，其中 p 是 s 的一个 子序列 。同时，给你一个元素 互不相同 且下标 从 0 开始 计数的整数数组 removable ，该数组是 s 中下标的一个子集（s 的下标也 从 0 开始 计数）。

请你找出一个整数 k（0 <= k <= removable.length），选出 removable 中的前 k 个下标，然后从 s 中移除这些下标对应的 k 个字符。整数 k 需满足：在执行完上述步骤后， p 仍然是 s 的一个 子序列 。更正式的解释是，对于每个 0 <= i < k ，先标记出位于 s[removable[i]] 的字符，接着移除所有标记过的字符，然后检查 p 是否仍然是 s 的一个子序列。

返回你可以找出的最大 k ，满足在移除字符后 p 仍然是 s 的一个子序列。

字符串的一个 子序列 是一个由原字符串生成的新字符串，生成过程中可能会移除原字符串中的一些字符（也可能不移除）但不改变剩余字符之间的相对顺序。

示例 1：

输入：s = "abcacb", p = "ab", removable = [3,1,0]
输出：2
解释：在移除下标 3 和 1 对应的字符后，"abcacb" 变成 "accb" 。
"ab" 是 "accb" 的一个子序列。
如果移除下标 3、1 和 0 对应的字符后，"abcacb" 变成 "ccb" ，那么 "ab" 就不再是 s 的一个子序列。
因此，最大的 k 是 2 。

示例 2：

输入：s = "abcbddddd", p = "abcd", removable = [3,2,1,4,5,6]
输出：1
解释：在移除下标 3 对应的字符后，"abcbddddd" 变成 "abcddddd" 。
"abcd" 是 "abcddddd" 的一个子序列。

示例 3：

输入：s = "abcab", p = "abc", removable = [0,1,2,3,4]
输出：0
解释：如果移除数组 removable 的第一个下标，"abc" 就不再是 s 的一个子序列。

提示：

1 <= p.length <= s.length <= 10⁵
0 <= removable.length < s.length
0 <= removable[i] < s.length
p 是 s 的一个 子字符串
s 和 p 都由小写英文字母组成
removable 中的元素 互不相同

解法

方法一：二分查找 + 判断子序列

二分枚举整数 k，找到满足要求的最大 k 即可。

以下是二分查找的两个通用模板：

模板 1：

boolean check(int x) {
}

int search(int left, int right) {
    while (left < right) {
        int mid = (left + right) >> 1;
        if (check(mid)) {
            right = mid;
        } else {
            left = mid + 1;
        }
    }
    return left;
}

模板 2：

boolean check(int x) {
}

int search(int left, int right) {
    while (left < right) {
        int mid = (left + right + 1) >> 1;
        if (check(mid)) {
            left = mid;
        } else {
            right = mid - 1;
        }
    }
    return left;
}

做二分题目时，可以按照以下套路：

写出循环条件 $left < right$；
循环体内，不妨先写 $mid = \lfloor \frac{left + right}{2} \rfloor$；
根据具体题目，实现 $check()$ 函数（有时很简单的逻辑，可以不定义 $check$），想一下究竟要用 $right = mid$（模板 $1$）还是 $left = mid$（模板 $2$）； - 如果 $right = mid$，那么写出 else 语句 $left = mid + 1$，并且不需要更改 mid 的计算，即保持 $mid = \lfloor \frac{left + right}{2} \rfloor$； - 如果 $left = mid$，那么写出 else 语句 $right = mid - 1$，并且在 $mid$ 计算时补充 +1，即 $mid = \lfloor \frac{left + right + 1}{2} \rfloor$；
循环结束时，$left$ 与 $right$ 相等。

注意，这两个模板的优点是始终保持答案位于二分区间内，二分结束条件对应的值恰好在答案所处的位置。对于可能无解的情况，只要判断二分结束后的 $left$ 或者 $right$ 是否满足题意即可。

Python3

class Solution:
    def maximumRemovals(self, s: str, p: str, removable: List[int]) -> int:
        def check(k):
            i = j = 0
            ids = set(removable[:k])
            while i < m and j < n:
                if i not in ids and s[i] == p[j]:
                    j += 1
                i += 1
            return j == n

        m, n = len(s), len(p)
        left, right = 0, len(removable)
        while left < right:
            mid = (left + right + 1) >> 1
            if check(mid):
                left = mid
            else:
                right = mid - 1
        return left

Java

class Solution {
    public int maximumRemovals(String s, String p, int[] removable) {
        int left = 0, right = removable.length;
        while (left < right) {
            int mid = (left + right + 1) >> 1;
            if (check(s, p, removable, mid)) {
                left = mid;
            } else {
                right = mid - 1;
            }
        }
        return left;
    }

    private boolean check(String s, String p, int[] removable, int mid) {
        int m = s.length(), n = p.length(), i = 0, j = 0;
        Set<Integer> ids = new HashSet<>();
        for (int k = 0; k < mid; ++k) {
            ids.add(removable[k]);
        }
        while (i < m && j < n) {
            if (!ids.contains(i) && s.charAt(i) == p.charAt(j)) {
                ++j;
            }
            ++i;
        }
        return j == n;
    }
}

C++

class Solution {
public:
    int maximumRemovals(string s, string p, vector<int>& removable) {
        int left = 0, right = removable.size();
        while (left < right) {
            int mid = left + right + 1 >> 1;
            if (check(s, p, removable, mid)) {
                left = mid;
            } else {
                right = mid - 1;
            }
        }
        return left;
    }

    bool check(string s, string p, vector<int>& removable, int mid) {
        int m = s.size(), n = p.size(), i = 0, j = 0;
        unordered_set<int> ids;
        for (int k = 0; k < mid; ++k) {
            ids.insert(removable[k]);
        }
        while (i < m && j < n) {
            if (ids.count(i) == 0 && s[i] == p[j]) {
                ++j;
            }
            ++i;
        }
        return j == n;
    }
};

Go

func maximumRemovals(s string, p string, removable []int) int {
	check := func(k int) bool {
		ids := make(map[int]bool)
		for _, r := range removable[:k] {
			ids[r] = true
		}
		var i, j int
		for i < len(s) && j < len(p) {
			if !ids[i] && s[i] == p[j] {
				j++
			}
			i++
		}
		return j == len(p)
	}

	left, right := 0, len(removable)
	for left < right {
		mid := (left + right + 1) >> 1
		if check(mid) {
			left = mid
		} else {
			right = mid - 1
		}
	}
	return left
}

TypeScript

function maximumRemovals(s: string, p: string, removable: number[]): number {
    let left = 0,
        right = removable.length;
    while (left < right) {
        let mid = (left + right + 1) >> 1;
        if (isSub(s, p, new Set(removable.slice(0, mid)))) {
            left = mid;
        } else {
            right = mid - 1;
        }
    }
    return left;
}

function isSub(str: string, sub: string, idxes: Set<number>): boolean {
    let m = str.length,
        n = sub.length;
    let i = 0,
        j = 0;
    while (i < m && j < n) {
        if (!idxes.has(i) && str.charAt(i) == sub.charAt(j)) {
            ++j;
        }
        ++i;
    }
    return j == n;
}

Rust

use std::collections::HashSet;

impl Solution {
    pub fn maximum_removals(s: String, p: String, removable: Vec<i32>) -> i32 {
        let m = s.len();
        let n = p.len();
        let s = s.as_bytes();
        let p = p.as_bytes();

        let check = |k| {
            let mut i = 0;
            let mut j = 0;
            let ids: HashSet<i32> = removable[..k].iter().cloned().collect();
            while i < m && j < n {
                if !ids.contains(&(i as i32)) && s[i] == p[j] {
                    j += 1;
                }
                i += 1;
            }
            j == n
        };

        let mut left = 0;
        let mut right = removable.len();
        while left + 1 < right {
            let mid = left + (right - left) / 2;
            if check(mid) {
                left = mid;
            } else {
                right = mid;
            }
        }

        if check(right) {
            return right as i32;
        }
        left as i32
    }
}

JavaScript

/**
 * @param {string} s
 * @param {string} p
 * @param {number[]} removable
 * @return {number}
 */
function maximumRemovals(s, p, removable) {
    const str_len = s.length;
    const sub_len = p.length;

    /**
     * @param {number} k
     * @return {boolean}
     */
    function isSub(k) {
        const removed = new Set(removable.slice(0, k));

        let sub_i = 0;
        for (let str_i = 0; str_i < str_len; ++str_i) {
            if (s.charAt(str_i) === p.charAt(sub_i) && !removed.has(str_i)) {
                ++sub_i;
                if (sub_i >= sub_len) {
                    break;
                }
            }
        }
        return sub_i === sub_len;
    }

    let left = 0;
    let right = removable.length;

    while (left < right) {
        const middle = (left + right) >> 1;
        if (isSub(middle + 1)) {
            left = middle + 1;
        } else {
            right = middle;
        }
    }
    return left;
}

Kotlin

class Solution {
  fun maximumRemovals(s: String, p: String, removable: IntArray): Int {
      val strLen = s.length
      val subLen = p.length

      fun isSub(k: Int): Boolean {
          val removed = removable.sliceArray(0 ..< k).toHashSet()

          var subIndex = 0
          for (strIndex in 0 ..< strLen) {
              if (s[strIndex] == p[subIndex] && !removed.contains(strIndex)) {
                  ++subIndex
                  if (subIndex >= subLen) {
                      break
                  }
              }
          }

          return subIndex == subLen
      }

      var left = 0
      var right = removable.size

      while (left < right) {
          val middle = (left + right) / 2
          if (isSub(middle + 1)) {
              left = middle + 1
          } else {
              right = middle
          }
      }
      return left
  }
}

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