剑指Offer（48）最长不含重复字符的子字符串

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最长不含重复字符的子字符串

描述

示例 1

示例 2

示例 3

提示

方法一：迭代

 方法二：动态规划+哈希表

方法三：双指针+哈希表

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最长不含重复字符的子字符串

描述

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。

示例 1

输入

"abcabcbb"

输出

3 

解释

因为无重复字符的最长子串是 "abc"，所以其长度为 3。

示例 2

输入

"bbbbb"

输出

1

解释

因为无重复字符的最长子串是 "b"，所以其长度为 1。

示例 3

输入

"pwwkew"

输出

3

解释

因为无重复字符的最长子串是 "wke"，所以其长度为 3。

请注意，你的答案必须是 子串 的长度，"pwke" 是一个子序列，不是子串。

提示

s.length <= 40000

方法一：迭代

直接暴力求解，从每个元素开始查找不重复的最长子串长度，

class Solution {
    public int lengthOfLongestSubstring(String s) {
        if ("".equals(s)) return 0;
        Set<String> set=new HashSet<>();//创建哈希表，用于计算不同字符
        String[] strArr = s.split("");
        int len=0,maxlen=0;
        for (int i = 0; i < strArr.length; i++) {
            set.add(strArr[i]);
            len++;
            for (int j = i+1; j < strArr.length; j++) {
                if (set.contains(strArr[j])){
                    set.clear();
                    if (maxlen<len){
                        maxlen=len;
                    }
                    len=0;
                    break;
                }else{
                    set.add(strArr[j]);
                    len++;
                }
            }
            if (len>maxlen){
                maxlen=len;
            }
            len=0;
        }
        if (len>maxlen) maxlen=len;
        return maxlen;
    }
}

 

 方法二：动态规划+哈希表

我们定义dp[j]代表以字符s[j]结尾的最长不重复子串的长度，我们假设字符s[j]左边距离最近的相同字符为s[i]，即s[i]=s[j]，那么就可以得到状态转移方程：

1. 当i<0时，那么s[j]左边没有相同的字符，则dp[j]=dp[j-1]+1
2. 当dp[j-1]<j-i时，说明字符s[i]在dp[j-1]的最长子串之外，则dp[j]=dp[j-1]+1
3. 当dp[j-1]>=j-i时，说明字符s[i]在dp[j-1]的最长子串内部，则dp[j]=j-i

我们可以将1,2两种情况合并，最近的相同字符出现的位置我们可以用哈希表来存储。

class Solution {
    public int lengthOfLongestSubstring(String s) {
        Map<Character, Integer> dic = new HashMap<>();//存储字符出现的最近下标
        int tempDp = 0, res = 0;
        for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
            int index = dic.getOrDefault(s.charAt(i), -1);//找到则返回下标，没找到则返回-1
            dic.put(s.charAt(i), i);//更新当前字符出现的最近下标
            tempDp = tempDp < i - index ? tempDp + 1 : i - index;//更新当前字符结尾的最长字串长度
            res = Math.max(res, tempDp);//更新最长长度
        }
        return res;
    }
}

 

方法三：双指针+哈希表

本方法和方法二类似，不同点在于左边界的定义。

同样的哈希表还是用来统计字符s[j]最近出现的索引，

然后我们会根据上一轮的左指针i和字符s[j]最近出现的下标dic[s[j]]，更新左边界i，保证区间[i+1,j]之间没有重复字符串且最大

 接着更新最大长度res，取上一轮res和本轮双指针[i+1,j]的区间长度的最大值

class Solution {
    public int lengthOfLongestSubstring(String s) {
        Map<Character, Integer> dic = new HashMap<>();
        int i = -1, res = 0;
        for(int j = 0; j < s.length(); j++) {
            if(dic.containsKey(s.charAt(j)))
                i = Math.max(i, dic.get(s.charAt(j))); // 更新左指针 i
            dic.put(s.charAt(j), j); // 哈希表记录
            res = Math.max(res, j - i); // 更新结果
        }
        return res;
    }
}