java数据结构与算法之最长无重复子串问题

Posted 2022-11-29 wen-pan

①、问题描述

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。力扣第三题

• 该题主要考察了对string的基础API的熟悉度
• 对hash表的熟练使用
• 双指针 + 滑动窗口思想

②、代码展示

• 本题的核心就是使用hash表的去重功能

public class NoRepeatSubString 

    /**
     * 双指针解法(滑动窗口思想)
     */
    public int lengthOfLongestSubstring3(String s) 
        if (s == null || s.length() < 1) 
            return 0;
        
        if (s.length() == 1) 
            return 1;
        
        int max = -1;
        int left = 0;
        int right = 0;
        int len = s.length();
        HashSet<Character> set = new HashSet<>();

        while (left <= right && right < len) 
            // 遇到有重复的了就结算一下max
            if (set.contains(s.charAt(right))) 
                max = Math.max(max, right - left);
                // 移除最左边界的一个元素，并将左边界++，【右边界不动】
                set.remove(s.charAt(left++));
             else 
                set.add(s.charAt(right++));
            
        

        // 最后需要再次结算一次（仔细体会为什么）
        max = Math.max(max, right - left);

        return max;
    

    /**
     * hash表解法
     */
    public int lengthOfLongestSubstring2(String s) 
        if (s == null || s.length() < 1) 
            return 0;
        
        if (s.length() == 1) 
            return 1;
        
        int max = -1;
        int len = s.length();
        HashSet<Character> set = new HashSet<>();
        for (int i = 0; i < len; i++) 
            // 遇到重复的了，则进行结算max
            while (set.contains(s.charAt(i))) 
                max = Math.max(max, set.size());
                // 移除最左边的元素，注意这里 i - set.size() 的含义
                set.remove(s.charAt(i - set.size()));
            
            set.add(s.charAt(i));
        

        max = Math.max(max, set.size());
        return max;
    

    /**
     * 暴力解法，时间复杂度O(N^2)
     */
    public int lengthOfLongestSubstring1(String s) 
        if (s == null || s.length() < 1) 
            return 0;
        
        if (s.length() == 1) 
            return 1;
        
        int max = -1;
        // 从 0 位置开始一直查找到最后一个位置
        for (int i = 0; i < s.length(); i++) 
            // 每一轮查找都用hash表来进行去重
            HashSet<Character> set = new HashSet<>();
            int j = i;
            for (j = i; j < s.length(); j++) 
                // 遇到有重复的就开始结算
                if (set.contains(s.charAt(j))) 
                    break;
                 else 
                    set.add(s.charAt(j));
                
            
            // 结算从i位置开始，直到遇到重复字符的最大无重复字符长度
            max = Math.max(max, j - i);
        

        return max;