LeetCode.3 无重复字符的最长子串

滑动窗口

本题核心即为滑动窗口。

什么是滑动窗口?

其实就是一个队列,比如例题中的 abcabcbb,进入这个队列(窗口)为 abc 满足题目要求,当再进入 a,队列变成了 abca,这时候不满足要求。所以,我们要移动这个队列!

如何移动?

我们只要把队列的左边的元素移出就行了,直到满足题目要求!

一直维持这样的队列,找出队列出现最长的长度时候,求出解!


当前队列(窗口)为abc时,下一个字符为a,经过判断当前字符中存在a,所以结束本轮判断,将前一个指针右移。因为abc是无重复的,所以左指针右移后一定也是无重复的,继续上一次的判断,经判断当前字符串中不存在a,所以将a加入得到bca,进行后续判断。

加入bca后一个字符为c,则有:bca (c)--> ca(c) --> ac

 

使用Set来保证不出现重复字符的代码,其中将最长的字符串的字符记录在Set中。

 1 class Solution {
 2     public int lengthOfLongestSubstring(String s) {
 3         Set<Character> hash = new HashSet<>();
 4         int res = 0;
 5         int index = -1;
 6         for(int i = 0; i < s.length(); i++){
 7             if(i != 0)
 8                 hash.remove(s.charAt(i - 1));
 9             while(index + 1 < s.length() && !hash.contains(s.charAt(index + 1))){
10                 hash.add(s.charAt(++index));
11             }
12             res = Math.max(res,index - i + 1);
13         }
14         return res;
15     }
16 }

使用Map来通过记录字符位置与滑动窗口坐标的关系的代码

 1 public int lengthOfLongestSubstring(String s) {
 2         HashMap<Character, Integer> map = new HashMap<>();
 3         int maxLen = 0;//用于记录最大不重复子串的长度
 4         int left = 0;//滑动窗口左指针
 5         for (int i = 0; i < s.length() ; i++)
 6         {
 7             /**
 8             1、首先,判断当前字符是否包含在map中,如果不包含,将该字符添加到map(字符,字符在数组下标),
 9              此时没有出现重复的字符,左指针不需要变化。此时不重复子串的长度为:i-left+1,与原来的maxLen比较,取最大值;
10 
11             2、如果当前字符 ch 包含在 map中,此时有2类情况:
12              1)当前字符包含在当前有效的子段中,如:abca,当我们遍历到第二个a,当前有效最长子段是 abc,我们又遍历到a,
13              那么此时更新 left 为 map.get(a)+1=1,当前有效子段更新为 bca;
14              2)当前字符不包含在当前最长有效子段中,如:abba,我们先添加a,b进map,此时left=0,我们再添加b,发现map中包含b,
15              而且b包含在最长有效子段中,就是1)的情况,我们更新 left=map.get(b)+1=2,此时子段更新为 b,而且map中仍然包含a,map.get(a)=0;
16              随后,我们遍历到a,发现a包含在map中,且map.get(a)=0,如果我们像1)一样处理,就会发现 left=map.get(a)+1=1,实际上,left此时
17              应该不变,left始终为2,子段变成 ba才对。
18 
19              为了处理以上2类情况,我们每次更新left,left=Math.max(left , map.get(ch)+1).
20              另外,更新left后,不管原来的 s.charAt(i) 是否在最长子段中,我们都要将 s.charAt(i) 的位置更新为当前的i,
21              因此此时新的 s.charAt(i) 已经进入到 当前最长的子段中!
22              */
23             if(map.containsKey(s.charAt(i)))
24             {
25                 left = Math.max(left , map.get(s.charAt(i))+1);
26             }
27             //不管是否更新left,都要更新 s.charAt(i) 的位置!因为如果没有出现重复字符则直接放入;若出现了重复字符,则之前存储的字符位置已经无意义,因为后续不会对之前出现过的字符进行处理
28             map.put(s.charAt(i) , i);
29             maxLen = Math.max(maxLen , i-left+1);
30         }
31         
32         return maxLen;
33     }

 

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