机器学习数据分割方法滑窗法 数据滑窗是什么意思

滑窗可以理解为在一个数组中画一个框将某一段元素框起来，如下图所示，即为同一个数组中两个相邻的窗口。滑窗一般用来解决数组求解的问题。

1.固定滑窗

例：给定一个整数数组arr，和两个整数k和threshold。请你返回长度为k且平均值大于等于threshold的子数组的数量。

思想：创建一个长度为k的窗口，以前k个元素的值作为窗口的初始值；不断地将窗口右移，同时计算窗口中元素的平均数，若满足条件则计数器加1。代码实现如下。

public int numOfSubarrays(int[] arr,int k,int threshold){
    int res = 0;
    int temp = 0;
    //初始化窗口的值为前k个元素
    for(int i=0;i<k;i++){
        temp += arr[i];
    }
    //直接用和比较，减少运算次数
    threshold = threshold*k;
    //先判断初始窗口的值
    if(temp > threshold){
        res++;
    }
    for(int i=0;i+k<arr.length;i++){
        //减去前一个窗口的第一个元素，加上下一个元素，即为下一个相邻的窗口
        temp = temp-arr[i];
        temp = temp+arr[i+k];
        if(temp > threshold){
            res++;
        }
    }
    return res;
}

2.可变滑窗

例：给定一个字符串s，请你找出其中不含有重复字符的最长子串的长度。

思想：先初始化一个窗口[i,j]，使i=0,j=-1，即为空窗口；然后不断向右移动滑窗的右边界，可以创建一个数组记录字母是否出现过；当第j个字符出现过时，记录子串的长度并移动滑窗的左边界；直至枚举到整个字符串结尾。代码实现如下。

public int lengthOfLongestSubstring(String str){
    char[] s = str.toCharArray();
    //初始化flag数组记录char有没有出现过
    boolean [] flag = new boolean[256];
    int max = 0;
    //初始化滑窗左右边界，使其长度为0
    int i = 0;
    int j = -1;
    //循环到字符串末尾
    while (j<s.length-1){
        //移动滑窗右边界
        j++;
        char temp = s[j];
        //判断字符是否出现过
        while (flag[temp]){
            //如果字符出现过，需要移动滑窗左边界，直到过掉该字符
            flag[s[i]] = false;
            i++;
        }
        //标记字符为已出现
        flag[temp] = true;
        //计算子串长度
        if(j-i+1 > max){
            max = j-i+1;
        }
    }
    return max;
}