无重复字符的最长子串-leetcode
题目描述
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给定一个字符串
s，请你找出其中不含有重复字符的 最长的长度。
示例 1:
输入: s = "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: s = "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: s = "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：
0 <= s.length <= 5 * 104s由英文字母、数字、符号和空格组成
解法一
思路：
用set来表示窗口，记录窗口起始windowStart，记录窗口长度windowLen，从字符串中取从起始的窗口长度的子串，存入窗口中，利用set去重判断是否出现重复字符，没有出现则增加窗口长度，再取子串，若是出现了，窗口起始位置右移，但是窗口大小不变，遍历结束后，窗口长度为最大的子串长度。
代码：
import java.util.HashSet;
import java.util.Scanner;
import java.util.Set;
import java.util.stream.Collectors;
public class leetcode_008 {
public static int lengthOfLongestSubstring(String s) {
//采用set集合模拟窗口
if (s.length() == 0) return 0;
Set<Character> windows = new HashSet<>();
int windowLen = 1;
int windowStart = 0;
while(windowStart <=s.length()-windowLen ) {
//取出窗口内的子串
String sub = s.substring(windowStart, windowStart+windowLen);
//转化为set集合
windows = sub.chars()
.mapToObj(c -> (char) c)
.collect(Collectors.toSet());
//满足窗口长度，说明没有重复字符，窗口大小增加
if(windows.size()==windowLen) windowLen++;
//如果不满足窗口长度
else windowStart++;
}
return windowLen-1;
}
public static void main(String[] args) {
Scanner sc = new Scanner(System.in);
String line = sc.nextLine();
int res = lengthOfLongestSubstring(line);
System.out.println(res);
}
}
解法二
思路：
来自官方的解答，对于示例一中的字符串，我们列举出这些结果，其中括号中表示选中的字符以及最长的字符串：
以 (a)bcabcbb 开始的最长字符串为 (abc)abcbb；
以 a(b)cabcbb 开始的最长字符串为 a(bca)bcbb；
以 ab(c)abcbb 开始的最长字符串为 ab(cab)cbb；
以 abc(a)bcbb 开始的最长字符串为 abc(abc)bb；
以 abca(b)cbb 开始的最长字符串为 abca(bc)bb；
以 abcab(c)bb 开始的最长字符串为 abcab(cb)b；
以 abcabc(b)b 开始的最长字符串为 abcabc(b)b；
以 abcabcb(b) 开始的最长字符串为 abcabcb(b)。
我们依次递增地枚举子串的起始位置，那么子串的结束位置也是递增的！这里的原因在于，假设我们选择字符串中的第 k 个字符作为起始位置，并且得到了不包含重复字符的最长子串的结束位置为 rk。那么当我们选择第 k+1 个字符作为起始位置时，首先从 k+1 到 rk 的字符显然是不重复的，并且由于少了原本的第 k 个字符，我们可以尝试继续增大 rk，直到右侧出现了重复字符为止。
这样一来，我们就可以使用「滑动窗口」来解决这个问题了：
我们使用两个指针表示字符串中的某个子串（或窗口）的左右边界，其中左指针代表着上文中「枚举子串的起始位置」，而右指针即为上文中的 rk；
在每一步的操作中，我们会将左指针向右移动一格，表示 我们开始枚举下一个字符作为起始位置，然后我们可以不断地向右移动右指针，但需要保证这两个指针对应的子串中没有重复的字符。在移动结束后，这个子串就对应着 以左指针开始的，不包含重复字符的最长子串。我们记录下这个子串的长度；
在枚举结束后，我们找到的最长的子串的长度即为答案。
代码：
import java.util.HashSet;
import java.util.Scanner;
import java.util.Set;
import java.util.stream.Collectors;
public class leetcode_008 {
public static int lengthOfLongestSubstring(String s) {
//采用set集合模拟窗口
if (s.length() == 1) return 1;
Set<Character> windows = new HashSet<>();
//右侧窗口的索引
int rk=-1;
int n=s.length()-1;
int ans=0;
for(int i=0;i<n;i++){
//移除之前的字符
if(i!=0)
windows.remove(s.charAt(i-1));
while(rk+1<s.length()&&!windows.contains(s.charAt(rk+1))){
windows.add(s.charAt(rk+1));
rk++;
}
ans=Math.max(ans,rk-i+1);
}
return ans;
}
public static void main(String[] args) {
Scanner sc = new Scanner(System.in);
String line = sc.nextLine();
int res = lengthOfLongestSubstring(line);
System.out.println(res);
}
}
解法三
思路：
采用int数组记录字符最近出现的位置的后一位，left和right控制边界，right一直向右移动，则left和right之间的差值就代表着长度，当出现重复字符时，直接通过int数组定位到新的起始位置，这样在left和right之间是没有重复字符的。原因在于，当出现重复字符时，最新出现的字符是导致重复字符的原因，当我们把前面出现的重复字符删除，那么剩余的子串中一定没有重复字符。
代码：
import java.util.HashSet;
import java.util.Scanner;
import java.util.Set;
import java.util.stream.Collectors;
public class leetcode_008 {
public static int lengthOfLongestSubstring(String s) {
int[] index = new int[128]; // 记录每个字符最后一次出现的位置 +1
int maxLen = 0;
int left = 0;
for (int right = 0; right < s.length(); right++) {
char ch = s.charAt(right);
left = Math.max(left, index[ch]);
maxLen = Math.max(maxLen, right - left + 1);
index[ch] = right + 1;
}
return maxLen;
}
public static void main(String[] args) {
Scanner sc = new Scanner(System.in);
String line = sc.nextLine();
int res = lengthOfLongestSubstring(line);
System.out.println(res);
}
}
浙公网安备 33010602011771号