LeetCode--3--:不含有重复字符的最长子串的长度

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。

来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/longest-substring-without-repeating-characters
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如果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 r_kr​。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 r_kr 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 r_kr,直到右侧出现了重复字符为止。

这样以来,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(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 r_kr ;

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。

判断重复字符

在上面的流程中,我们还需要使用一种数据结构来判断 是否有重复的字符,常用的数据结构为哈希集合(即 C++ 中的 std::unordered_set,Java 中的 HashSet,Python 中的 set, JavaScript 中的 Set)。在左指针向右移动的时候,我们从哈希集合中移除一个字符,在右指针向右移动的时候,我们往哈希集合中添加一个字符。

作者:LeetCode-Solution
链接:https://leetcode-cn.com/problems/longest-substring-without-repeating-characters/solution/wu-zhong-fu-zi-fu-de-zui-chang-zi-chuan-by-leetc-2/
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大概整理一下思路:
从字符串的第一个字符为左指针i开始的地方,rk从字符串开始的地方向右遍历。

用unorder_set occ 来存储当前最长不重复子串的每一个字符。

左指针不变,不断地移动右指针,当右指针所指的字符与occ中存储的字符有重复则左指针+1,如不重复则将当前位置的字符存入occ中。

i每加一,表示rk 遍历到了重复字符,该字符与occ[i-1]的字符相同,因此,需要将occ[i-1]删除。这样就能保证occ中存储的为当前不重复子串的每一个字符了。经过分析,此时在上一步的基础上继续移动rk就好了。

初始化ans = 0;
每一次左指针+1 判断一次:
ans = max(ans, rk - i + 1);

这里使用到了c++ 的STL:std::unordered_set来进行题解

unordered_set occ 可以存储不重复的字符。这里不涉及到底层原理。只用到了erase、insert方法

不用类写的代码:

#include <iostream>
#include <string>
#include <unordered_set>

using namespace std;

int lengthOfLongestSubstring(string s)
{
    
    
        unordered_set<char> occ;
        int n = s.size();
        // 右指针,初始值为 -1,相当于我们在字符串的左边界的左侧,还没有开始移动
        int rk = -1, ans = 0;
        // 枚举左指针的位置,初始值隐性地表示为 -1
        // i为左指针
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
    
    
            if (i != 0) {
    
    
                // 左指针向右移动一格,移除一个字符
                occ.erase(s[i - 1]);
            }
            while (rk + 1 < n && !occ.count(s[rk + 1])) {
    
       //
                // 不断地移动右指针
                occ.insert(s[rk + 1]);
                ++rk;
            }
            // 第 i 到 rk 个字符是一个极长的无重复字符子串
            ans = max(ans, rk - i + 1);
        }
        return ans;
}
int main()
{
    
    
    string s;
    cin >> s;
    cout<<lengthOfLongestSubstring(s);
}

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