Given a string, find the length of the longest substring without repeating characters.
Example:
Input: "abcabcbb"
Output: 3
Explanation: The answer is "abc", with the length of 3.
Input: "pwwkew"
Output: 3
Explanation: The answer is "wke", with the length of 3.
Note that the answer must be a substring, "pwke" is a subsequence and not a substring.
难度:Medium
解析:寻找最长的无重复字母的子字符串。
方法一:穷举遍历(★★★)
遍历所有的子字符串,判断其是否含有相同的字母,如果不包含相同的字母,且将result不断更新为最大的符合条件的子字符串的长度
class Solution {
public int lengthOfLongestSubstring(String s) {
int n = s.length();
int ans = 0;
for (int i = 0; i < n; i++)
for (int j = i + 1; j <= n; j++)
if (allUnique(s, i, j)) ans = Math.max(ans, j - i);
return ans;
}
public boolean allUnique(String s, int start, int end) {
Set<Character> set = new HashSet<>();
for (int i = start; i < end; i++) {
Character ch = s.charAt(i);
if (set.contains(ch)) return false;
set.add(ch);
}
return true;
}
}
结果:Runtime: [Time Limit Exceeded]
备注:时间复杂度O(n^3),显然这个操作很差。
方法二:Set筛选(★★★★)
取子串 [ i,j ],子串中字符均在Set之中,取下一字符 s[ j+1 ],如果Set不包含字符s[ j+1 ],则取子串 [ i,j +1],ans ++,继续取下一字符重复如上判断,如果Set包含字符s[ j+1 ],则取子串 [ i+1,j ],继续取字符 s[ j+1 ]重复如上判断,直至 j >= n 结束,ans 为最后的结果结果。
class Solution {
public int lengthOfLongestSubstring(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;
}
}
结果:Runtime: 30 ms,beats 65.53% of Java submission.
备注:遍历数组,时间复杂度O(n)。
方法三:数组筛选(★★★★★)----所有用户提交通过的答案中的最佳方法之一
ASCII码,65 ~ 90代表[A,Z],97~122代表[a,z],数组index[]只需128位即可代表全部码值。
在数组index[]中,例如字符串“abcdefg”,其中“a”的ASCII码为97,位于字符串的第1位,故存于index[97] = 1,以此类推;
数字 i 记录的是字符最后一次出现的位置,当 i > 0时,i之前的子串必然会有和i重复的字符( [0,i] 范围的子字符串的最大子串已保存于ans中),故只需考虑 i 之后的子串,即仅考虑 [i,j] 范围的子字符串,更新ans。
总而言之,即数字 i 记录每一次重复字符最新的位置,把原始字符串用 i 分为若干不重复的子字符串,用ans记录各个子字符串的大小。
class Solution {
public int lengthOfLongestSubstring(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++) {
i = Math.max(index[s.charAt(j)], i);
ans = Math.max(ans, j - i + 1);
index[s.charAt(j)] = j + 1;
}
return ans;
}
}
结果:Runtime: 16 ms.
备注:遍历数组,时间复杂度O(n)。