LeetCode3. 无重复字符的最长子串

Posted 2021-01-26 Alan_Fire

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。

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。

思路分析：

（1）首先要理解一个思路，如果[i,j]是不重复的，那么要判断[i,j+1]是否重复，就只要判断[j+1]在[i,j]是否存在，越界检查。

这里的计算就是：

设‘abcabcbb‘,len=8,

从(0,1)（含左不含右）开始，不等于len，进入else条件，‘a‘不包括下一个字符‘b‘，依次循环，

到了(0,3)的时候，str="abc"，包含下一个字符‘c‘，result="abc",跳出循环，

进入(1,2)，str="b"，一直到(1,4)，包含下一个字符‘b‘，result长度等于str长度，所以result不变。跳出循环，

进入(2,3)，str="c"，依次循环，最后一直到最后str的长度也没有超过result。最终得出result为abc，所以长度为3。

时间复杂度：O(n^2)

空间复杂度：O(n^2)

代码：

class Solution {
    public int lengthOfLongestSubstring(String s) {
        int len = s.length();
        String result = "";   //最长的不重复子串
        String str = "";      //子串
        for(int i=0;i<len;i++){
            for(int j=i+1;j<=len;j++){
                str = s.substring(i,j);    //嵌套循环截取子串
                if(j==len){                //截取带最后进行对比
                    result = result.length()<str.length()?str:result;
                    break;
                }else{                     //如果没有到最后就判断下一位是否在子串中
                    if(str.indexOf(s.substring(j,j+1))>-1){
                       result = result.length()<str.length()?str:result;
                       break;
                    }
                }
            }
        }
        return result.length();
    }
}

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（2）利用HashMap解题思路：

举个例子：s="abcbadca"; i= 0;j=0

依次把{a:1,b:2,c:3}存入map，此时ans = 3,i=0,j=3;

下一次进入的时候，因为‘b‘已存在map中，所以i会被设为2，即字符数组中第一个b的后一个位置。同时map里面的b对应的值会被更新为4，然后判断ans的值，同时map里面的b对应的值会被更新为4。

依次计算，就可以把最长不重复子串的长度得出。这里只有一个循环，map的查找时间复杂度为O(1)，比之前的两种方法都快。

时间复杂度：O(n)；

空间复杂度：O(1)       //因为字符的总个数是固定的，所以map的长度也是固定的常数；

代码：

public class Solution {
    public int lengthOfLongestSubstring(String s) {
        int n = s.length(), ans = 0;
        Map<Character, Integer> map = new HashMap<>();    //存放字符数组和索引，key:char,value:index
        for (int j = 0, i = 0; j < n; j++) {
            if (map.containsKey(s.charAt(j))) {
                i = Math.max(map.get(s.charAt(j)), i);   //包含下一个字符就把i移到相同字符的后一个位置
            }
            ans = Math.max(ans, j - i + 1);             //判断长度是否要改变
            map.put(s.charAt(j), j + 1);                //把字符和索引放进map，重复的会进行覆盖
        }
        return ans;
    }
}

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