是否有用于查找字符串中最长且不重复长度的子字符串的结构函数？

Posted 2023-02-22

【中文标题】是否有用于查找字符串中最长且不重复长度的子字符串的结构函数？

【英文标题】：Is there a struct function for finding the longest and not-repeating length substring within a string?

【发布时间】：2021-01-23 08:32:50

【问题描述】：

函数的目的是找出最长且不重复的子串，所以我需要找出子串的起始位置和长度。我正在努力解决的问题是大 O 符号应该是 O(n)。因此我不能使用嵌套的 for 循环来检查每个字母是否重复。 我创建了一个这样的结构函数，但我不知道如何继续：

struct Answer              
    int start;              
    int length;
;

Answer findsubstring(char *string)
    Answer sub=0, 0

    for (int i = 0; i < strlen(string); i++) 
        
    
    return (sub)

例如输入为HelloWorld，输出应为World，长度为5。 如果输入为abagkfleoKi，则输出为bagkfleoKi。长度为 10。 另外，如果两个字符串的长度相同，则选择后一个。

【问题讨论】：

"HelloW" 不是包含重复的'l's 吗？

抱歉，HelloWorld 的输出应该是 'orld'

为什么不World？

为什么第二种情况的输出不是bagkfleoKi？

我已经编辑了输出，因为它有太多错误

【参考方案1】：

使用std::unordered_map<char, size_t> 存储某个字符最后一次出现之后的索引。

保留当前最佳匹配以及您当前测试的匹配。在需要处理的 2 种情况下遍历输入结果的字符：

char 已经出现并且 char 的最后出现要求您移动潜在匹配的开头以避免 char 出现两次：更新答案，匹配在当前 char 之前结束，如果这比当前答案。 否则：只需更新地图

void printsubstring(const char* input)

    std::unordered_map<char, size_t> lastOccurances;

    Answer answer 0, 0 ;

    size_t currentPos = 0;
    size_t currentStringStart = 0;

    char c;

    while ((c = input[currentPos]) != 0)
    
        auto entry = lastOccurances.insert( c, currentPos + 1 );

        if (!entry.second)
        
            if (currentStringStart < entry.first->second && currentPos - currentStringStart > answer.length)
            
                // need to move the start of the potential answer
                // -> check, if the match up to the char before the current char was better
                answer.start = currentStringStart;
                answer.length = currentPos - currentStringStart;
                currentStringStart = entry.first->second;
            
            
            entry.first->second = currentPos + 1;
        
        ++currentPos;
    

    // check the match ending at the end of the string
    if (currentPos - currentStringStart > answer.length)
    
        answer.start = currentStringStart;
        answer.length = currentPos - currentStringStart;
    

    std::cout << answer.start << ", " << answer.length << std::endl;
    std::cout << std::string_view(input + answer.start, answer.length) << std::endl;

【参考方案2】：

我将概述一种可能的解决方案。

您需要两个循环。一个指向子字符串的开头，一个指向结尾。

auto stringlen = std::strlen(string);
for(size_t beg = 0; beg < stringlen - sub.length; ++beg) 
    // See point 2.
    for(size_t end = beg; end < stringlen; ++end) 
        // See point 3.
    

创建已在子字符串中看到的字符的“黑名单”。

bool blacklist[1 << CHAR_BIT]; // zero initialized

检查当前end字符是否已经在blacklist和break中，如果是，则将其放入黑名单。

if(blacklist[ static_cast<unsigned char>(string[end]) ]) break;
else 
    blacklist[ static_cast<unsigned char>(string[end]) ] = true;
    // See point 4.

检查当前子字符串的长度 (end - beg + 1) 是否大于您当前拥有的最长长度 (sub.length)。如果更长，存储sub.start = beg和sub.length = end - beg + 1

Demo 和 Demo using a bitset<> instead