图解LeetCode第 3 号问题:无重复字符的最长子串

来自:五分钟学算法(微信号:blgczzz),作者:程序员小吴

该文已加入开源项目:LeetCodeAnimation(用动画的形式呈现解LeetCode题目的思路,目前 4000 Star )。地址:https://github.com/MisterBooo/LeetCodeAnimation

LeetCode上第 3 号问题:Longest Substring Without Repeating Characters

题目描述

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。

思路解析

建立一个256位大小的整型数组freg,用来建立字符和其出现位置之间的映射。

维护一个滑动窗口,窗口内的都是没有重复的字符,去尽可能的扩大窗口的大小,窗口不停的向右滑动。

  • (1)如果当前遍历到的字符从未出现过,那么直接扩大右边界;

  • (2)如果当前遍历到的字符出现过,则缩小窗口(左边索引向右移动),然后继续观察当前遍历到的字符;

  • (3)重复(1)(2),直到左边索引无法再移动;

  • (4)维护一个结果res,每次用出现过的窗口大小来更新结果res,最后返回res获取结果。

动画演示

参考代码

 1// 3. Longest Substring Without Repeating Characters
2// https://leetcode.com/problems/longest-substring-without-repeating-characters/description/
3//
4// 滑动窗口
5// 时间复杂度: O(len(s))
6// 空间复杂度: O(len(charset))
7class Solution {
8public:
9    int lengthOfLongestSubstring(string s) {
10        int freq[256] = {0};
11        int l = 0, r = -1//滑动窗口为s[l...r]
12        int res = 0;
13        // 整个循环从 l == 0; r == -1 这个空窗口开始
14        // 到l == s.size(); r == s.size()-1 这个空窗口截止
15        // 在每次循环里逐渐改变窗口, 维护freq, 并记录当前窗口中是否找到了一个新的最优值
16        while(l < s.size()){
17            if(r + 1 < s.size() && freq[s[r+1]] == 0){
18                r++;
19                freq[s[r]]++;
20            }else {   //r已经到头 || freq[s[r+1]] == 1
21                freq[s[l]]--;
22                l++;
23            }
24            res = max(res, r-l+1);
25        }
26        return res;
27    }
28};

代码截图

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