Leetcode3.最长不重复子串

最长不重复子串

题目
分析
代码
代码运行过程
个人总结

题目

给定一个字符串，找出不含有重复字符的最长子串的长度。
示例 1:

输入: "abcabcbb"
输出: 3
解释: 无重复字符的最长子串是 "abc"，其长度为 3。

示例 2:

输入: "bbbbb"
输出: 1
解释: 无重复字符的最长子串是 "b"，其长度为 1。

示例 3:

输入: "pwwkew"
输出: 3
解释: 无重复字符的最长子串是 "wke"，其长度为 3。
请注意，答案必须是一个子串，"pwke" 是一个子序列 而不是子串。

分析

这道求让我们求最长的无重复字符的子串，注意这里是子串，不是子序列，所以必须是连续的。我们先不考虑代码怎么实现，如果给一个例子中的例子"abcabcbb"，让你手动找无重复字符的子串，该怎么找。
博主会一个字符一个字符的遍历，比如a，b，c，然后又出现了一个a，那么此时就应该去掉第一次出现的a，然后继续往后，又出现了一个b，则应该去掉一次出现的b，以此类推，最终发现最长的长度为3。所以说，我们需要记录之前出现过的字符，记录的方式有很多，最常见的是统计字符出现的个数，但是这道题字符出现的位置很重要，所以我们可以使用HashMap来建立字符和其出现位置之间的映射。进一步考虑，由于字符会重复出现，到底是保存所有出现的位置呢，还是只记录一个位置？我们之前手动推导的方法实际上是维护了一个滑动窗口，窗口内的都是没有重复的字符，我们需要尽可能的扩大窗口的大小。由于窗口在不停向右滑动，所以我们只关心每个字符最后出现的位置，并建立映射。窗口的右边界就是当前遍历到的字符的位置，为了求出窗口的大小，我们需要一个变量left来指向滑动窗口的左边界，这样，如果当前遍历到的字符从未出现过，那么直接扩大右边界，如果之前出现过，那么就分两种情况，在或不在滑动窗口内，如果不在滑动窗口内，那么就没事，当前字符可以加进来，如果在的话，就需要先在滑动窗口内去掉这个已经出现过的字符了，去掉的方法并不需要将左边界left一位一位向右遍历查找，由于我们的HashMap已经保存了该重复字符最后出现的位置，所以直接移动left指针就可以了。我们维护一个结果res，每次用出现过的窗口大小来更新结果res，就可以得到最终结果啦。

这里我们可以建立一个256位大小的整型数组来代替HashMap，这样做的原因是ASCII表共能表示256个字符，所以可以记录所有字符，然后我们需要定义两个变量res和left，其中res用来记录最长无重复子串的长度，left指向该无重复子串左边的起始位置，然后我们遍历整个字符串，对于每一个遍历到的字符，如果哈希表中该字符串对应的值为0，说明没有遇到过该字符，则此时计算最长无重复子串，i - left +１，其中ｉ是最长无重复子串最右边的位置，left是最左边的位置，还有一种情况也需要计算最长无重复子串，就是当哈希表中的值小于left，这是由于此时出现过重复的字符，left的位置更新了，如果又遇到了新的字符，就要重新计算最长无重复子串。最后每次都要在哈希表中将当前字符对应的值赋值为i+1。

代码

class Solution {public:int lengthOfLongestSubstring(string s) {int m[256] = {0}, res = 0, left = 0;for (int i = 0; i < s.size(); ++i) {if (m[s[i]] == 0 || m[s[i]] < left) {res = max(res, i - left + 1);} else {left = m[s[i]];}m[s[i]] = i + 1;}return res;}
};

代码运行过程

以"abcabcab"为例：（这里以a来代替a的ascll码值）
判断：m[a]==0（a没出现过） res=1 更新m{a}=1（a出现在第1个位置）
m[b]==0 res=2 更新m[b]=2（b出现在第2个位置）
m[c]==0 res=3 更新m[c]=3 （c出现在第3个位置）
判断：此时m[a]==1!=0，所以执行else left=m[a]（更新起始位置）再次更新m[a]=4
判断：此时m[b]==2!=0，所以执行else left=m[b] m[b]=5
直到最后，滑窗滑到"cab"

个人总结

m[s[i]]中的索引是以s[i]的字符ASCII，其值为该字符在s中最后出现的位置
相当于HashMap中的key=字符，value=位置

if (m[s[i]] == 0 || m[s[i]] < left)

这个判断可以理解为如果第i个字符从未出现过，或i在之前曾经出现过，
那么我们就将当前最长长度设置为从left-1到i的长度i-left+1
重要的是我们要了解这个程序的逻辑结构———如何判别一个字符子串重复
其次，还要理解滑窗的概念，滑窗的确定需要两个值

起始位置left，即到目前为止，不重复的第一个字符
长度res，也是最后要返回的值

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