每日算法之最长不含重复字符的子字符串

JZ48 最长不含重复字符的子字符串

描述

请从字符串中找出一个最长的不包含重复字符的子字符串，计算该最长子字符串的长度。

示例1
输入："abcabcbb"
返回值：3
说明：因为无重复字符的最长子串是"abc"，所以其长度为 3。  

方法1

思路

维护一个数组，想里面添加元素，直至出现第一个重复元素位置，计算数组长度作为一次结果
将每一个元素都作为开始元素，利用两次for，将全部不重复子字符串全部计算出来，取出最大数

代码

int max = Integer.MIN_VALUE;
        List<Character> tmp = new ArrayList<>();
        if(s == null && s.length() == 0) return 0;
        for(int i = 0; i < s.length(); i++) {
            for(int j = i; j < s.length(); j++) {
                if(tmp.contains(s.charAt(j))) break;
                tmp.add(s.charAt(j));
            }
            max = Math.max(max, tmp.size());
            tmp.clear();
        }
        return max;

方法2

思路

既然要找一段连续子串的内不重复的长度，我们可以使用滑动窗口，保证窗口内都是不重复的，然后窗口右界不断向右滑，如果窗口内出现了重复字符，说明新加入的元素与之前的重复了，只需要窗口左界也向右收缩就可以保证窗口内都是不重复的。

具体做法:
step 1：构建一个哈希表，用于统计字符元素出现的次数。
step 2：窗口左右界都从字符串首部开始，每次窗口优先右移右界，并统计进入窗口的元素的出现频率。
step 3：一旦右界元素出现频率大于1，就需要右移左界直到窗口内不再重复，将左边的元素移除窗口的时候同时需要将它在哈希表中的频率减1，保证哈希表中的频率都是窗口内的频率。
step 4：每轮循环，维护窗口长度最大值。

代码

HashMap<Character, Integer> map = new HashMap<>();
        int res = 0;
        for (int left = 0, right = 0; right < s.length(); right++) {
            //标记重复的元素
            if (map.containsKey(s.charAt(right))) {
                //窗口右移进入哈希表统计出现次数
                map.put(s.charAt(right), map.get(s.charAt(right)) + 1);
            } else {
                map.put(s.charAt(right), 1);
            }

            //左边界向右移知道没有重复元素
            while (map.get(s.charAt(right)) > 1) {
                map.put(s.charAt(left), map.get(s.charAt(left++)) - 1);
            }

            //维护子字符串最大长度
            res = Math.max(res, right - left + 1);
        }

        return res;

整体代码

package mid.JZ48最长不含重复字符的子字符串;

import java.util.*;


public class Solution {
    /**
     * 代码中的类名、方法名、参数名已经指定，请勿修改，直接返回方法规定的值即可
     *
     * 
     * @param s string字符串 
     * @return int整型
     */
    public int lengthOfLongestSubstring (String s) {
        // write code here
        //方法1
        /*int max = Integer.MIN_VALUE;
        List<Character> tmp = new ArrayList<>();
        if(s == null && s.length() == 0) return 0;
        for(int i = 0; i < s.length(); i++) {
            for(int j = i; j < s.length(); j++) {
                if(tmp.contains(s.charAt(j))) break;
                tmp.add(s.charAt(j));
            }
            max = Math.max(max, tmp.size());
            tmp.clear();
        }
        return max;*/

        //方法2
        HashMap<Character, Integer> map = new HashMap<>();
        int res = 0;
        for (int left = 0, right = 0; right < s.length(); right++) {
            //标记重复的元素
            if (map.containsKey(s.charAt(right))) {
                //窗口右移进入哈希表统计出现次数
                map.put(s.charAt(right), map.get(s.charAt(right)) + 1);
            } else {
                map.put(s.charAt(right), 1);
            }

            //左边界向右移知道没有重复元素
            while (map.get(s.charAt(right)) > 1) {
                map.put(s.charAt(left), map.get(s.charAt(left++)) - 1);
            }

            //维护子字符串最大长度
            res = Math.max(res, right - left + 1);
        }

        return res;
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(new Solution().lengthOfLongestSubstring("Kzz8"));
    }
}