LeetCode-3 无重复字符的最长子串

题目：

给定一个字符串，找出不含有重复字符的 最长子串 的长度。

示例：

给定 "abcabcbb" ，没有重复字符的最长子串是 "abc" ，那么长度就是3。

给定 "bbbbb" ，最长的子串就是 "b" ，长度是1。

给定 "pwwkew" ，最长子串是 "wke" ，长度是3。请注意答案必须是一个子串，"pwke" 是 子序列 而不是子串。

方法一：

       不重复可以用List的contains(object obj)实现，后面就很简单了，定义max为最长字串长度，初值为0。从起点开始不断扫描，contains(obj)返回false就将其加入List,返回true就计算List长度，与max比较。接下来将起点+1同时clear()掉List，继续这个过程即可，代码就不贴了，比较简单。出乎意料，这样的暴力法也AC了，但是用时很长（超过5%的AC代码）。

方法二：

       接下来就是想如何去优化它。

1. 不重复可以用哈希表实现，因为ASCII码只有256个（题目中用到更少），只要定义一个大小为256的boolean数组hash，有字符c则将hash[c]置为true。
2. List也是而安全可以不用的，以为hash数组已经记录了List中的内容，我们只需另外定义一个整数window（可以理解为窗口）作为方法一中List的长度，当出现重复时将max与window大者赋给max即可。
3. 在方法一中将List清空相当于将之前的工作全部作废了，其实可以保留部分。例如，对于串 "bacdaea" ，进行到第二个 a 时不必将hash数组全部置为false，只要将第一个a前面的元素对应位置置为false（即hash[(int)b]=false），同时调整当前窗口大小即可。

 我用串"bacdaea" 进行举例，初始时 window=0,，max=0，hash数组全为false。

遍历字符串，从i=0到i=3，window和max都逐步增加到4，hash数组下标为“b"，"a"，"c"，"d"的 boolean 值都为true,不重复的字串为"bacd"。

i = 4，此时扫描到"a"，hash[a]=true，则从i-window=0开始寻找第一个"a"，找到位置记作start=1，遍历 [i-window,start) 区间的字符charc，令hash[charc]=false,最后将window调整为i-start=3。此时不重复的字串为”cda"。

i = 5，"e"不重复，置hash[(int)e]=true，window变为4，不大于max，max不变，此时字串为"cdae".

i = 6，类似i=4时，start=4，window变为2，到这里原字符串就遍历完了，最后返回max=4即可。代码如下：

class Solution {
    public int lengthOfLongestSubstring(String s) {
        if(s == null ||s.length() < 1)
            return 0;
        boolean[] hash= new boolean[256];
        int max = 0;
        int window = 0;//窗口大小
        for(int i=0;i<s.length();i++){
            if(hash[s.charAt(i)]){//重复了
                //从i-window开始找，找到重复字符
                int start = s.indexOf(s.charAt(i), i-window);
                //窗口推进到重复字符后
                for(int j=i-window;j<start;j++){
                    hash[s.charAt(j)] = false;
                }
                //缩小窗口（大小一定是缩小或者不变，所以不必和max比较）
                window = i-start;
            }
            else{
                hashMap[s.charAt(i)] = true;
                if(++window > max)
                    max = window;
            }
        }
        return max;
    }
}

      我的代码运行时间是36ms，超过91%AC代码。然而最快的代码只需要26ms，我看完后发现与我的思路相似，但是去掉了不必要的步骤。

方法三：

       仔细观察字符串"abcdacebde" ，当我们扫描到第二个字符"a"时，我们发现了重复的"a"，自然的窗口移动到“a"后，变为"bcda"，再移到"c"时，同样窗口移动为"dac"，可以发现我们只要比较窗口中的所有字符与当前字符（第i个）是否相等就好了，无重复则窗口+1，有重复则窗口移动，即：窗口右端恒定+1，左端不移动或者移动到重复字符之后。

      这样分析就知道了hash数组是没有必要的，我们只要定义窗口的左右left和right就可以到我们的目的。我们只要从窗口左端left向右挨个字符和第i个字符比较，如果都不等，则left不变；如果找到一个charAt(j) = charAt(i)，令left = j+1即可。代码如下：

class Solution {
    public int lengthOfLongestSubstring(String s) {
        if(s == null || s.length() == 0)
            return 0;
        int longest = 1;
        int left = 0, right = 1;
        while(right <= s.length() - 1) {
            char digit = s.charAt(right);
            for(int i = left; i < right; i++) {
                if(digit == s.charAt(i)) {
                    left = i + 1;               
                    break;
                }
            }
            longest = Math.max(longest, right + 1 - left);
            right++;
        }
        return longest;
    }
}

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