『LeetCode』3. 无重复字符的最长子串 Longest Substring Without Repeating Characters

题目描述

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。

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。

题目链接：https://leetcode.cn/problems/longest-substring-without-repeating-characters/

『1』双指针算法

解题思路：

  一般看到字符串子串问题想到用双指针解，看到字符串子序列问题想到用动态规划解。此题用双指针可以很快解题。

1. 遍历字符串中的每个字符s.charAt[i], 对于每一个i，找到j使得双指针[j, i]维护的是以s.charAt[i]结尾的无重复字符的最长子串，长度为i - j + 1, 将这一长度与res的较大者更新给res。
2. 对于每一个i，如何确定j的位置：由于[j, i - 1]是前一步得到的无重复字符的最长子串，所以如果[j, i]中有重复元素，一定是s.charAt[i]，因此右移j直到s.charAt[i]不重复为止（由于[j, i - 1]已经是前一步的最优解，此时j只可能右移以剔除重复字符s.charAt[i]，不可能左移增加字符，因此，j具有单调性、本题可用双指针算法降低复杂度）。
3. 用数组 hash 记录字符s.charAt[i]在当前窗口中出现的次数，遍历过程中对于每一个i有四步操作：获取字符s.charAt[i] -> 将s.charAt[i]出现次数hash[s.charAt[i]]加1 -> 若s.charAt[i]重复则右移j（先把s.charAt[j]次数减1，再右移j） -> 确定j及更新当前长度i - j + 1给res。

实现代码：

class Solution {
    // Two Pointers
    // N is the length of s
    // Time Complexity: O(N)
    // Space Complexity: O(1)
    public int lengthOfLongestSubstring(String s) {
        char[] cs = s.toCharArray();
        if (cs.length == 1) return 1;
        int res = 0;
        int[] hash = new int[128]; // 记录字符在当前窗口中出现的次数
        for (int i = 0, j = 0; i < s.length(); i++) {
            hash[cs[i]]++;
            while (hash[cs[i] > 1) --hash[cs[j++]];
            res = Math.max(res, i - j + 1);
        }
        return res;
    }
}