长度为 K 的无重复字符子串问题解析

合集 - LeetCode(6)

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4.长度为 K 的无重复字符子串问题解析01-06

5.高效变位映射01-076.Java实现回文排列问题的探讨01-08

收起

长度为 K 的无重复字符子串问题解析
问题描述
给定一个字符串 S 和一个整数 K，找出所有长度为 K 且不含重复字符的子串，并返回满足要求的子串的数目。例如，对于输入 S = "havefunonleetcode" 和 K = 5，输出为 6，因为有 6 个满足条件的子串："havef", "avefu", "vefun", "efuno", "etcod", "tcode"。

输入输出格式
输入：字符串 S 和整数 K。
输出：满足条件的子串的数目。
问题分析
要解决这个问题，我们需要遍历字符串 S 中的每个长度为 K 的子串，并检查这些子串是否包含重复字符。如果一个子串中没有重复字符，我们就将其计数。

算法设计
我们可以使用滑动窗口的方法来解决这个问题。滑动窗口是一种常用的算法技巧，用于处理字符串或数组中的子串或子数组问题。具体步骤如下：

初始化：设置一个计数器 count 用于记录满足条件的子串数目。
遍历字符串：使用一个循环从字符串的开始位置遍历到 len - k，其中 len 是字符串 S 的长度。
提取子串：在每次循环中，提取长度为 K 的子串。
检查重复字符：使用一个 HashSet 来存储子串中的字符。如果 HashSet 的大小等于 K，则说明子串中没有重复字符。
更新计数器：如果子串中没有重复字符，将计数器 count 加一。
返回结果：循环结束后，返回计数器 count 的值。
代码实现
以下是使用 Java 实现的代码：

public int numKLenSubstrNoRepeats(String s, int k) {
    int len = s.length();
    if (k > 26 || k > len) // 如果 K 大于 26 或字符串长度，直接返回 0
        return 0;
    int count = 0;
    for (int i = 0; i <= len - k; i++) {
        String substring = s.substring(i, i + k); // 提取长度为 K 的子串
        Set<Character> charSet = new HashSet<>();
        for (char c : substring.toCharArray()) {
            charSet.add(c); // 将子串中的字符添加到 HashSet 中
        }
        if (charSet.size() == k) { // 如果 HashSet 的大小等于 K，说明没有重复字符
            count++;
        }
    }
    return count; // 返回满足条件的子串数目
}

复杂度分析
时间复杂度：O(n * k)，其中 n 是字符串 S 的长度，k 是子串的长度。我们需要遍历每个长度为 k 的子串，并检查其中的字符。
空间复杂度：O(k)，用于存储子串中的字符。
总结
通过滑动窗口的方法，我们可以有效地解决长度为 K 的无重复字符子串问题。这种方法不仅简单易懂，而且在实际应用中具有较高的效率。希望这篇博客能帮助你更好地理解和解决这个问题。如果你有任何疑问或建议，欢迎在评论区留言！