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【Java】【每日算法/刷穿 LeetCode】3. 无重复字符的最长子串(中等)

【每日算法/刷穿 LeetCode】3. 无重复字符的最长子串(中等)

宫水三叶发布于 2 月 4 日

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:

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:

  • 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:

*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。*

示例 4:

提示:

  • 0 <= s.length <= 5 * 104
  • s 由英文字母、数字、符号和空格组成

双指针 + 哈希表解法

定义两个指针 i,j,表示当前处理到的子串是 [i,j]。[i,j] 始终满足无重复字符。

从前往后进行扫描,同时维护一个哈希表记录 [i,j] 中每个字符出现的次数。

遍历过程中,j 不断自增,同时将第 j 个字符在哈希表中出现的次数加一。

当满足 map.get(r) > 1 代表此前出现过第 j 位对应的字符。此时应该更新 i 的位置(使其右移),直到不满足 map.get(r) > 1 ,代表 [i,j] 恢复满足无重复字符的条件。同时使用 [i,j] 长度更新最大长度。

class Solution {
public int lengthOfLongestSubstring(String s) {
Map<Character, Integer> map = new HashMap<>();
int ans = 0;
for (int i = 0, j = 0; j < s.length(); j++) {
char r = s.charAt(j);
map.put(r, map.getOrDefault(r, 0) + 1);
while (map.get(r) > 1) {
char l = s.charAt(i);
map.put(l, map.get(l) - 1);
i++;
}
ans = Math.max(ans, j - i + 1);
}
return ans;
}
}

时间复杂度:虽然有两层循环,但每个字符在哈希表中最多只会被插入和删除一次,复杂度为 $O(n)$

空间复杂度:使用了哈希表进行字符记录,复杂度为 $O(n)$


最后

这是我们「刷穿 LeetCode」系列文章的第 No.3 篇,系列开始于 2021/01/01,截止于起始日 LeetCode 上共有 1916 道题目,部分是有锁题,我们将先将所有不带锁的题目刷完。

在这个系列文章里面,除了讲解解题思路以外,还会尽可能给出最为简洁的代码。如果涉及通解还会相应的代码模板。

由于 LeetCode 的题目随着周赛 & 双周赛不断增加,为了方便我们统计进度,我们将按照系列起始时的总题数作为分母,完成的题目作为分子,进行进度计算。当前进度为 3/1916

为了方便各位同学能够电脑上进行调试和提交代码,我建立了相关的仓库:Github 地址 & Gitee 地址。

在仓库地址里,你可以看到系列文章的题解链接、系列文章的相应代码、LeetCode 原题链接和一些其他的优选题解。

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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:

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:

  • 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:

*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。*

示例 4:

提示:

  • 0 <= s.length <= 5 * 104
  • s 由英文字母、数字、符号和空格组成

双指针 + 哈希表解法

定义两个指针 i,j,表示当前处理到的子串是 [i,j]。[i,j] 始终满足无重复字符。

从前往后进行扫描,同时维护一个哈希表记录 [i,j] 中每个字符出现的次数。

遍历过程中,j 不断自增,同时将第 j 个字符在哈希表中出现的次数加一。

当满足 map.get(r) > 1 代表此前出现过第 j 位对应的字符。此时应该更新 i 的位置(使其右移),直到不满足 map.get(r) > 1 ,代表 [i,j] 恢复满足无重复字符的条件。同时使用 [i,j] 长度更新最大长度。

class Solution {
public int lengthOfLongestSubstring(String s) {
Map<Character, Integer> map = new HashMap<>();
int ans = 0;
for (int i = 0, j = 0; j < s.length(); j++) {
char r = s.charAt(j);
map.put(r, map.getOrDefault(r, 0) + 1);
while (map.get(r) > 1) {
char l = s.charAt(i);
map.put(l, map.get(l) - 1);
i++;
}
ans = Math.max(ans, j - i + 1);
}
return ans;
}
}

时间复杂度:虽然有两层循环,但每个字符在哈希表中最多只会被插入和删除一次,复杂度为 $O(n)$

空间复杂度:使用了哈希表进行字符记录,复杂度为 $O(n)$


最后

这是我们「刷穿 LeetCode」系列文章的第 No.3 篇,系列开始于 2021/01/01,截止于起始日 LeetCode 上共有 1916 道题目,部分是有锁题,我们将先将所有不带锁的题目刷完。

在这个系列文章里面,除了讲解解题思路以外,还会尽可能给出最为简洁的代码。如果涉及通解还会相应的代码模板。

由于 LeetCode 的题目随着周赛 & 双周赛不断增加,为了方便我们统计进度,我们将按照系列起始时的总题数作为分母,完成的题目作为分子,进行进度计算。当前进度为 3/1916

为了方便各位同学能够电脑上进行调试和提交代码,我建立了相关的仓库:Github 地址 & Gitee 地址。

在仓库地址里,你可以看到系列文章的题解链接、系列文章的相应代码、LeetCode 原题链接和一些其他的优选题解。

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