剑指 Offer 48. 最长不含重复字符的子字符串

题目

请从字符串中找出一个最长的不包含重复字符的子字符串，计算该最长子字符串的长度。

临界情况

• aaaaaa 此时最长子字符串长度为1
• pwwkew 此时最长子字符串为kew，长度为3

题解

动态规划 1.0（数组版）

核心思路是找到每个字符对应的子字符串的大小，再取最大值
​最优子结构性质
当 dp[i−1] < i−left ，说明字符 s[left] 在子字符串 dp[i−1] 区间之外 ，则 dp[i] = dp[i−1]+1 ；
当 dp[i−1] ≥ i−left ，说明字符 s[left] 在子字符串 dp[i−1] 区间之中 ，则 dp[i] 的左边界由 s[left] 决定，即 dp[i] = i−left ；

class Solution { 
	public static int lengthOfLongestSubstring(String s) {
        //使用数组的动态规划实现方法
        if(s.length()==0) return 0;

        HashMap<Character,Integer> map=new HashMap<>();
        int[] dp=new int[s.length()];
        //初始化处理
        map.put(s.charAt(0),0);
        dp[0]=1;
		//dp核心部分
        int left=-1;//左侧边界
        for(int i=1;i<s.length();i++) {
            //每次更新得到的是s.charAt(i)两次出现对应的边界
            if(map.containsKey(s.charAt(i))) left = Math.max(left,map.get(s.charAt(i)));//更新左边界
            map.put(s.charAt(i),i);//更新索引
            if(dp[i-1]<i-left) dp[i]=dp[i-1]+1;
            else dp[i]=dp[i-1];
        }
        return dp[s.length()-1];
    }
}

动态规划 2.0

思路与上一种方法一致，主要变化在于将数组改为tmp，降低了空间复杂度

class Solution {
    public int lengthOfLongestSubstring(String s) {
       HashMap<Character, Integer> dic = new HashMap<>();
        int res = 0, tmp = 0;
        for(int i = 0; i < s.length(); i++) {
            int left = dic.getOrDefault(s.charAt(i), -1); // 获取左边界
            dic.put(s.charAt(i), i); // 更新索引
            //更新tmp
            if( tmp<i-left ) tmp++;
            else tmp = i-left;
            //更新res
            res = Math.max(res, tmp);
        }
        return res;
    }
}

滑动窗口

滑动窗口的思路是每次求出该字符对应的子字符串的大小，若大于max则马上更新

class Solution {
	public int lengthOfLongestSubstring(String s) {
        HashMap<Character,Integer> dic = new HashMap<>();
        int max = 0,start =-1;//划定当前窗口的坐标为(start,i],左开右闭,所以start的初始值为-1，而非0。
        for(int i=0;i<s.length();i++){
            //判断其索引值index和当前窗口start的大小以确定是否需要对start进行更新:
            if( dic.containsKey(s.charAt(i)) ) start = Math.max( start, dic.get(s.charAt(i)) );
            dic.put( s.charAt(i), i );//更新or新增键值对
            //若当前滑动空间(start,i]的长度大于max，则进行更新。
            max = Math.max( max, i-start );
        }
        return max;
    }
}

HashMap

HashMap 是散列表，存储的内容是键值对(key-value)映射
构造方法：Map<Character, Integer> dic = new HashMap<>();

常见方法

• isEmpty()
• size()
• put() 将键/值对添加到 hashMap 中
• remove() 删除 hashMap 中指定键 key 的映射关系
• containsKey()
• containsValue()
• replace() 替换 hashMap 中是指定的 key 对应的 value。
• get() 获取指定 key 对应对 value
• getOrDefault() 获取指定 key 对应对 value，如果找不到 key ，则返回设置的默认值
• values() 返回 hashMap 中存在的所有 value 值。
• putAll()
• putIfAbsent()
• merge() 添加键值对到 hashMap 中
• compute() 对 hashMap 中指定 key 的值进行重新计算
• computeIfAbsent() 对 hashMap 中指定 key 的值进行重新计算，如果不存在这个 key，则添加到 hasMap 中
• computeIfPresent() 对 hashMap 中指定 key 的值进行重新计算，前提是该 key 存在于 hashMap 中。
• clear() 删除 hashMap 中的所有键/值对
• clone() 复制一份 hashMap
• replaceAll()
• forEach() 对 hashMap 中的每个映射执行指定的操作。