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No.1419.Minimum Number of Frogs Croaking

Author: yanglbme

solution/1400-1499/1419.Minimum Number of Frogs Croaking/README.md

@@ -53,9 +53,20 @@
 
 <!-- 这里可写通用的实现逻辑 -->
 
-维护 croak 的个数，如果遇到当前字母，则肯定是由前面字母过来，前面字母数减 1。如遇到 r，则必是 `c->r`，所以 c 减 1。
+**方法一：计数**
 
-k 代表结尾，表示一次喊叫结束，所以遇到 c 的时候，先去消耗 k，没有 k 了，需要新青蛙，ans 加 1。
+我们注意到，如果字符串 `croakOfFrogs` 是由若干有效的 `"croak"` 字符混合而成，那么它的长度一定是 $5$ 的倍数。因此，如果字符串的长度不是 $5$ 的倍数，可以直接返回 $-1$。
+
+接下来，我们将 `'c'`, `'r'`, `'o'`, `'a'`, `'k'` 这 $5$ 个字母分别对应下标 $0$ 到 $4$，用一个长度为 $5$ 的数组 $cnt$ 记录字符串 `croakOfFrogs` 中每个字母出现的次数，其中 $cnt[i]$ 表示当前下标为 $i$ 的字母出现的次数。另外，我们定义一个整数变量 $x$ 表示当前未完成蛙鸣的青蛙的数目，需要的青蛙的最少数目 $ans$ 即为 $x$ 的最大值。
+
+我们遍历字符串 `croakOfFrogs` 中的每个字母 $c$，找到 $c$ 对应的下标 $i$，然后将 $cnt[i]$ 加 $1$。接下来，根据 $i$ 值的不同，我们分别进行如下操作：
+
+-   如果 $i=0$，那么当前有一个新的青蛙开始蛙鸣，因此令 $x$ 的值加 $1$，然后我们更新 $ans = \max(ans, x)$；
+-   否则，如果 $cnt[i-1]=0$，那么表示当前没有青蛙可以发出字母 $c$，无法完成蛙鸣，返回 $-1$，否则我们令 $cnt[i-1]$ 减 $1$。如果 $i=4$，那么表示青蛙已经完成了一个蛙鸣，因此令 $x$ 的值减 $1$。
+
+遍历结束后，如果 $x=0$，那么说明青蛙已经完成了所有的蛙鸣，返回 $ans$，否则返回 $-1$。
+
+时间复杂度 $O(n)$，空间复杂度 $O(C)$。其中 $n$ 是字符串 `croakOfFrogs` 的长度；而 $C$ 是字符集的大小，本题中 $C=26$。
 
 <!-- tabs:start -->
 
@@ -66,29 +77,23 @@ k 代表结尾，表示一次喊叫结束，所以遇到 c 的时候，先去消
 ```python
 class Solution:
     def minNumberOfFrogs(self, croakOfFrogs: str) -> int:
-        c = r = o = a = k = ans = 0
-        for ch in croakOfFrogs:
-            if ch == 'c':
-                c += 1
-                if k > 0:
-                    k -= 1
-                else:
-                    ans += 1
-            elif ch == 'r':
-                r += 1
-                c -= 1
-            elif ch == 'o':
-                o += 1
-                r -= 1
-            elif ch == 'a':
-                a += 1
-                o -= 1
+        if len(croakOfFrogs) % 5 != 0:
+            return -1
+        idx = {c: i for i, c in enumerate('croak')}
+        cnt = [0] * 5
+        ans = x = 0
+        for i in map(idx.get, croakOfFrogs):
+            cnt[i] += 1
+            if i == 0:
+                x += 1
+                ans = max(ans, x)
             else:
-                k += 1
-                a -= 1
-            if c < 0 or r < 0 or o < 0 or a < 0:
-                return -1
-        return -1 if c != 0 or r != 0 or o != 0 or a != 0 else ans
+                if cnt[i - 1] == 0:
+                    return -1
+                cnt[i - 1] -= 1
+                if i == 4:
+                    x -= 1
+        return -1 if x else ans
 ```
 
 ### **Java**
@@ -98,34 +103,32 @@ class Solution:
 ```java
 class Solution {
     public int minNumberOfFrogs(String croakOfFrogs) {
-        int c = 0, r = 0, o = 0, a = 0, k = 0;
-        int ans = 0;
-        for (char ch : croakOfFrogs.toCharArray()) {
-            if (ch == 'c') {
-                ++c;
-                if (k > 0) {
-                    --k;
-                } else {
-                    ++ans;
-                }
-            } else if (ch == 'r') {
-                ++r;
-                --c;
-            } else if (ch == 'o') {
-                ++o;
-                --r;
-            } else if (ch == 'a') {
-                ++a;
-                --o;
+        int n = croakOfFrogs.length();
+        if (n % 5 != 0) {
+            return -1;
+        }
+        int[] idx = new int[26];
+        String s = "croak";
+        for (int i = 0; i < 5; ++i) {
+            idx[s.charAt(i) - 'a'] = i;
+        }
+        int[] cnt = new int[5];
+        int ans = 0, x = 0;
+        for (int k = 0; k < n; ++k) {
+            int i = idx[croakOfFrogs.charAt(k) - 'a'];
+            ++cnt[i];
+            if (i == 0) {
+                ans = Math.max(ans, ++x);
             } else {
-                ++k;
-                --a;
-            }
-            if (c < 0 || r < 0 || o < 0 || a < 0) {
-                return -1;
+                if (--cnt[i - 1] < 0) {
+                    return -1;
+                }
+                if (i == 4) {
+                    --x;
+                }
             }
         }
-        return c == 0 && r == 0 && o == 0 && a == 0 ? ans : -1;
+        return x > 0 ? -1 : ans;
     }
 }
 ```
@@ -136,30 +139,32 @@ class Solution {
 class Solution {
 public:
     int minNumberOfFrogs(string croakOfFrogs) {
-        int c = 0, r = 0, o = 0, a = 0, k = 0, ans = 0;
-        for (char ch : croakOfFrogs) {
-            if (ch == 'c') {
-                ++c;
-                if (k > 0)
-                    --k;
-                else
-                    ++ans;
-            } else if (ch == 'r') {
-                ++r;
-                --c;
-            } else if (ch == 'o') {
-                ++o;
-                --r;
-            } else if (ch == 'a') {
-                ++a;
-                --o;
+        int n = croakOfFrogs.size();
+        if (n % 5 != 0) {
+            return -1;
+        }
+        int idx[26]{};
+        string s = "croak";
+        for (int i = 0; i < 5; ++i) {
+            idx[s[i] - 'a'] = i;
+        }
+        int cnt[5]{};
+        int ans = 0, x = 0;
+        for (char& c : croakOfFrogs) {
+            int i = idx[c - 'a'];
+            ++cnt[i];
+            if (i == 0) {
+                ans = max(ans, ++x);
             } else {
-                ++k;
-                --a;
+                if (--cnt[i - 1] < 0) {
+                    return -1;
+                }
+                if (i == 4) {
+                    --x;
+                }
             }
-            if (c < 0 || r < 0 || o < 0 || a < 0) return -1;
         }
-        return c == 0 && r == 0 && o == 0 && a == 0 ? ans : -1;
+        return x > 0 ? -1 : ans;
     }
 };
 ```
@@ -168,37 +173,73 @@ public:
 
 ```go
 func minNumberOfFrogs(croakOfFrogs string) int {
-	c, r, o, a, k, ans := 0, 0, 0, 0, 0, 0
-	for i := range croakOfFrogs {
-		ch := croakOfFrogs[i]
-		if ch == 'c' {
-			c++
-			if k > 0 {
-				k--
-			} else {
-				ans++
-			}
-		} else if ch == 'r' {
-			r++
-			c--
-		} else if ch == 'o' {
-			o++
-			r--
-		} else if ch == 'a' {
-			a++
-			o--
+	n := len(croakOfFrogs)
+	if n%5 != 0 {
+		return -1
+	}
+	idx := [26]int{}
+	for i, c := range "croak" {
+		idx[c-'a'] = i
+	}
+	cnt := [5]int{}
+	ans, x := 0, 0
+	for _, c := range croakOfFrogs {
+		i := idx[c-'a']
+		cnt[i]++
+		if i == 0 {
+			x++
+			ans = max(ans, x)
 		} else {
-			k++
-			a--
-		}
-		if c < 0 || r < 0 || o < 0 || a < 0 {
-			return -1
+			cnt[i-1]--
+			if cnt[i-1] < 0 {
+				return -1
+			}
+			if i == 4 {
+				x--
+			}
 		}
 	}
-	if c == 0 && r == 0 && o == 0 && a == 0 {
-		return ans
+	if x > 0 {
+		return -1
 	}
-	return -1
+	return ans
+}
+
+func max(a, b int) int {
+	if a > b {
+		return a
+	}
+	return b
+}
+```
+
+### **TypeScript**
+
+```ts
+function minNumberOfFrogs(croakOfFrogs: string): number {
+    const n = croakOfFrogs.length;
+    if (n % 5 !== 0) {
+        return -1;
+    }
+    const idx = (c: string): number => 'croak'.indexOf(c);
+    const cnt: number[] = [0, 0, 0, 0, 0];
+    let ans = 0;
+    let x = 0;
+    for (const c of croakOfFrogs) {
+        const i = idx(c);
+        ++cnt[i];
+        if (i === 0) {
+            ans = Math.max(ans, ++x);
+        } else {
+            if (--cnt[i - 1] < 0) {
+                return -1;
+            }
+            if (i === 4) {
+                --x;
+            }
+        }
+    }
+    return x > 0 ? -1 : ans;
 }
 ```