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

Given a string s, find the length of the longest substring without repeating characters.

Input: s = "abcabcbb"
Output: 3
Explanation: The answer is "abc", with the length of 3.

方法一：

还是暴力法。双层for循环，第一层第一个a元素开始循环时，将a以及之后元素依次放入set。如果set中有重复元素，退出。

public int lengthOfLongestSubstring(String s) {
        int max=0;
        for(int i = 0; i < s.length(); i++){
            Set<Character> set = new HashSet<>();
            for(int j = i; j< s.length(); j++){
                if (set.contains(s.charAt(j))){
                    if (max < j - i){
                        max = j - i;
                    }
                    break;
                }else{
                    set.add(s.charAt(j));
                }
            }
        }
        return max;
    }

时间复杂度 O(n^2)

方法二：

滑动窗口法。就是如果存在重复的元素，则我们可以把左侧窗口右移一到j-i位，直到没有重复的。

public int lengthOfLongestSubstring_set(String s) {
        int n = s.length();
        Set<Character> set = new HashSet<>();
        int ans = 0, i = 0, j = 0;
        while (i < n && j < n) {
            // try to extend the range [i, j]
            if (!set.contains(s.charAt(j))){
                set.add(s.charAt(j++));
                ans = Math.max(ans, j - i);
            }
            else {
                set.remove(s.charAt(i++));
            }
        }
        return ans;
    }

时间复杂度O(2n)=O(n)

方法三：

滑动窗口法。区别在于左侧不是移动一位，而是用map记录下重复的位置，直接移动到窗口左侧和重复位置的最大值。

public int lengthOfLongestSubstring_map(String s) {
        int n = s.length(), ans = 0;
        Map<Character, Integer> map = new HashMap<>(); // current index of character
        // try to extend the range [i, j]
        for (int j = 0, i = 0; j < n; j++) {
            if (map.containsKey(s.charAt(j))) {
                i = Math.max(map.get(s.charAt(j)), i);
            }
            ans = Math.max(ans, j - i + 1);
            map.put(s.charAt(j), j + 1);
        }
        return ans;
    }

方法四：

滑动窗口法。区别在，认为不重复的字符有128（或256）个。用128维数组记录字符出现的位置。

public int lengthOfLongestSubstring_char(String s) {
        int n = s.length(), ans = 0;
        int[] index = new int[128]; // current index of character
        // try to extend the range [i, j]
        for (int j = 0, i = 0; j < n; j++) {
            Character c = s.charAt(j);
            i = Math.max(index[c], i);
            ans = Math.max(ans, j - i + 1);
            index[c] = j + 1;
        }
        return ans;
    }

方法五：

滑动窗口法。类似与方法四。

    public int lengthOfLongestSubstring_2(String s) {

        int max = 0;

        char allChar [] = new char[256];

        for(int l = 0, r = 0; r < s.length();){
            int c = s.charAt(r);
            if(allChar[c]==0){
                allChar[c]++;
                r++;
                max = Math.max(max,r-l);
            }else{
                allChar[s.charAt(l++)]--;
            }
        }

        return max;
        
    }