3、无重复字符的最长子串

1、题目

给定一个字符串,请你找出其中不含有重复字符的 最长子串 的长度。
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2、解法(滑动窗口)

public class Solution{
    public int lengthOfLongestSubstring(String s){
        int len = s.length();
        int i=0, j=0, sub=0;
        Set<Character> set = new HashSet<>();
        while(i < len && j < len )
        {
            if(!set.contains(s.charAt(j))){
				// 边添加边计算长度
                set.add(s.charAt(j++));
                sub = Math.max(sub, j-i);
            }
        else
        {
            // 此时j并不变,直到i移到j那里
            set.remove(s.charAt(i++));
        }
    }
    return sub;
    }

时间复杂度O(n), 空间复杂度O(min(m,n)), m代表字符集的大小(最后存储在HashSet中字符的大小), n代表整个字符串的长度

3、思路

在这里插入图片描述

无重复字符长子问题指的是,给定一个字符`s`,找出其中不含有重复字符长子的长度,该问题可使用滑动窗口和哈希表解决,这一组合能解决一系列字符问题,如小覆盖子、找到字符中所有字母异位词、长重复子等[^3]。 ### 算法思路 使用滑动窗口结合哈希表的方法。定义一个哈希表来存储每个字符在字符中出现的位置,同时定义双指针`left`和`right`,其中`left`指向滑动窗口的左端,而`right`则向右移动。在移动`right`指针的同时不断更新哈希表,以及记录当前无重复字符长子的长度。当遇到重复字符时,利用哈希表中记录的信息来更新左指针,并重新计算当前的长子[^1]。 ### 代码实现 #### Python实现 ```python def lengthOfLongestSubstring(s): # 哈希表,记录字符及其近一次出现的位置 char_index_map = {} # 滑动窗口的左边界 left = 0 # 长无重复子的长度 max_length = 0 for right in range(len(s)): current_char = s[right] # 如果当前字符已经存在于窗口中,更新左边界 if current_char in char_index_map: left = max(left, char_index_map[current_char] + 1) # 更新哈希表,记录当前字符的位置 char_index_map[current_char] = right # 计算当前窗口的长度,并更新大长度 max_length = max(max_length, right - left + 1) return max_length ``` #### Java实现 ```java import java.util.HashMap; import java.util.Map; class Solution { public int lengthOfLongestSubstring(String s) { int n = s.length(); // 字符长度 int maxLength = 0; // 长无重复子的长度 Map<Character, Integer> map = new HashMap<>(); // 哈希表,记录字符及其近一次出现的位置 // 滑动窗口的左右边界分别为 i 和 j for (int j = 0, i = 0; j < n; j++) { char currentChar = s.charAt(j); // 当前字符 // 如果当前字符已经存在于窗口中,更新左边界 i if (map.containsKey(currentChar)) { i = Math.max(map.get(currentChar) + 1, i); } // 更新哈希表,记录当前字符的位置 map.put(currentChar, j); // 计算当前窗口的长度,并更新大长度 maxLength = Math.max(maxLength, j - i + 1); } return maxLength; // 返回长无重复子的长度 } } ``` #### C++实现 ```cpp #include <iostream> #include <string> #include <unordered_map> #include <algorithm> class Solution { public: int lengthOfLongestSubstring(std::string s) { int n = s.size(); int maxLength = 0; std::unordered_map<char, int> charIndexMap; for (int right = 0, left = 0; right < n; right++) { char currentChar = s[right]; if (charIndexMap.find(currentChar) != charIndexMap.end()) { left = std::max(left, charIndexMap[currentChar] + 1); } charIndexMap[currentChar] = right; maxLength = std::max(maxLength, right - left + 1); } return maxLength; } }; ``` ### 复杂度分析 - **时间复杂度**:$O(n)$,其中`n`是字符的长度。因为只需要遍历一次字符。 - **空间复杂度**:$O(min(n, m))$,其中`m`是字符集的大小(ASCII 字符集大小为 128),哈希表多存储所有唯一字符 [^4]。
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