题目描述

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:

  1. 输入: "abcabcbb"
  2. 输出: 3
  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:

  1. 输入: "bbbbb"
  2. 输出: 1
  3. 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:

  1. 输入: "pwwkew"
  2. 输出: 3
  3. 解释: 因为无重复字符的最长子串是 "wke",所以其长度为 3
  4. 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。

题目解析

这道题的目标是找出最长子串,并且该子串必须不包含重复字符,而且这个子串必须是原字符串中连续的一部分(见示例3中的解释说明)。

拿到题目时先不要心急想什么骚操作,我们先从最普通的操作开始把题目解出来,然后再来看如何优化。

接下来,我们画图分析一下,先随便弄一个长相普通的字符串:frankissohandsome,我们要从中找出我们想要的子串,那少不了需要遍历,我们设置两个变量fromto,分别存储寻找的目标子串在原字符串中的首尾位置。

首先,fromto的初始值都为0(String的序号从0开始),子串长度length = 1,最大子串长度maxLength = 1

然后,我们将to的指向往后移动,并判断新遍历的字符是否已经存在于子串中,如果不存在,则将其加入子串中,并将length进行自增。

直到找到一个已存在于子串中的字符,或者to到达字符串的末尾。这里,我们找到了一个重复的s,序号为7,此时的子串为frankis,将此时的子串长度与最大子串长度相比较(目前为0),如果比最大子串长度大,则将最大子串长度设置为当前子串长度7

接下来,我们继续寻找符合条件的子串,这里比较关键的一点是下一个子串的起始位置,这里我们将from直接跳到了序号为7的位置,因为包含ss的子串显然都不能满足要求。

然后我们依照之前的方法,找到第二个候选的子串sohand,长度为6,比目前的最大子串长度小,所以不是目标子串。

接着继续寻找,找到另一个候选子串ohands,长度小于最大子串长度,不是我们的目标子串。

继续寻找。

to到达了字符串末尾,找到另一个候选子串handsome,长度大于最大子串长度,这就是我们的目标子串。

于是我们的最大子串长度就轻松加愉快的找到了。接下来的事情就是把上面的思路转化成代码。

这里只需要注意一下from的跳转即可,每次跳转的序号为to指向的字符在子串中出现的位置 + 1。

常规解法

  1. class Solution {
  2. public int lengthOfLongestSubstring(String s) {
  3. if (s == null || s.length() == 0) return 0;
  4. int from = 0, to = 1, length = 1, maxLength = 1;
  5. // to遍历直到字符串末尾
  6. while (to < s.length()){
  7. int site = s.substring(from, to).indexOf(s.charAt(to));
  8. if (site != -1){
  9. // to指向的字符已存在
  10. length = to - from;
  11. if (length > maxLength) maxLength = length;
  12. // from 跳转到site+1的位置
  13. from = from + site + 1;
  14. }
  15. to++;
  16. }
  17. // 处理最后一个子串
  18. if (to - from > maxLength) {
  19. maxLength = to - from;
  20. }
  21. return maxLength;
  22. }
  23. }

这里没有什么骚操作,考虑好边界情况就行了。有一个小细节需要注意,site代表的是子串中字符出现的位置,不是原字符串中的位置,因此from在跳转时,需要加上自身原来的序号。还有最后一个子串的处理不要忘记,因为当to遍历到字符串末尾时,会结束循环,最后一个子串将不会在循环内处理。

让我们提交一下:

击败了73%的用户,还不错。

常规解法优化

想想看,还有没有优化的空间呢?

那肯定是有的,首先我们想一想,当我们找到的最大子串长度已经比from所在位置到字符串末尾的位置还要长了,那就没有必要再继续下去了。

  1. class Solution {
  2. public int lengthOfLongestSubstring(String s) {
  3. if (s == null || s.length() == 0) return 0;
  4. int from = 0, to = 1, length = 1, maxLength = 0;
  5. // to遍历直到字符串末尾
  6. while (to < s.length()){
  7. int site = s.substring(from, to).indexOf(s.charAt(to));
  8. if (site != -1){
  9. // to指向的字符已存在
  10. length = to - from;
  11. if (length > maxLength) {
  12. maxLength = length;
  13. }
  14. // 判断是否需要继续遍历
  15. if (maxLength > s.length() - from + 1) return maxLength;
  16. from = from + site + 1;
  17. }
  18. to++;
  19. }
  20. // 处理最后一个子串
  21. if (to - from > maxLength) {
  22. maxLength = to - from;
  23. }
  24. return maxLength;
  25. }
  26. }

另外要处理类似bbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbb这样的字符串,上面的方法还是有很大优化空间的,我们可以用一个HashSet来存储所有元素,利用其特性进行去重,如果找到的子串长度已经等于HashSet中的元素个数了,那就不用再继续查找了。

  1. class Solution {
  2. public int lengthOfLongestSubstring(String s) {
  3. if (s == null || s.length() == 0) return 0;
  4. int from = 0, to = 1, length = 1, maxLength = 0;
  5. Set<Character> set = new HashSet<>();
  6. for (int i = 0; i < s.length(); i++){
  7. set.add(s.charAt(i));
  8. }
  9. // to遍历直到字符串末尾
  10. while (to < s.length()){
  11. int site = s.substring(from, to).indexOf(s.charAt(to));
  12. if (site != -1){
  13. // to指向的字符已存在
  14. length = to - from;
  15. if (length > maxLength) {
  16. maxLength = length;
  17. }
  18. if (maxLength > s.length() - from + 1) return maxLength;
  19. if (maxLength >= set.size()) return maxLength;
  20. from = from + site + 1;
  21. }
  22. to++;
  23. }
  24. // 处理最后一个子串
  25. if (to - from > maxLength) {
  26. maxLength = to - from;
  27. }
  28. return maxLength;
  29. }
  30. }

再提交一下:

哈哈哈哈,翻车了,所以这里引入一个HashSet用空间来换时间的方式不一定合适,看来测试用例里像bbbbbbbbbbbbbb这样的用例并不多啊。

那么今天的翻车就到此为止了,如果觉得对你有帮助的话记得点个关注哦。

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