python求子串_003. 无重复字符的最长子串 | Leetcode题解

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选择匿名的用户   2021-5-28 10:35   906   0

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题目描述

给定一个字符串,请你找出其中不含有重复字符的 最长子串 的长度。

示例 1:

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

示例 2:

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

示例 3:

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

难度:

  • 难度:中等
  • 支持语言:JavaScriptJavaPythonC++

相关标签

  • 哈希表
  • 滑动窗口
  • 双指针
  • 字符串

相关企业

  • 阿里
  • 字节
  • 腾讯

思路

题目要求连续, 我们考虑使用滑动窗口。而这道题就是窗口大小不固定的滑动窗口题目,然后让我们求满足条件的窗口大小的最大值,这是一种非常常见的滑动窗口题目。

算法:

用一个 hashmap 来建立字符和其出现位置之间的映射。同时维护一个滑动窗口,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),直到窗口内无重复元素;

  4. 维护一个全局最大窗口 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;

  5. 最后返回 res 即可;

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(图片来源:https://github.com/MisterBooo/LeetCodeAnimation)

维护数组:

使用一个数组来维护滑动窗口,遍历字符串,判断字符是否在滑动窗口数组里

  1. 不在则 push 进数组
  2. 在则删除滑动窗口数组里相同字符及相同字符前的字符,然后将当前字符 push 进数组
  3. 然后将 max 更新为当前最长子串的长度
  4. 遍历完,返回 max 即可
滑动窗口 暴力解法:
  • 暴力解法时间复杂度较高,会达到 O(n^2)O(n 2),故而采取滑动窗口的方法降低时间复杂度
  • 定义一个 map 数据结构存储 (k, v),其中 key 值为字符,value 值为字符位置 +1,加 1 表示从字符位置后一个才开始不重复
  • 我们定义不重复子串的开始位置为 start,结束位置为 end
  • 随着 end 不断遍历向后,会遇到与 [start, end] 区间内字符相同的情况,此时将字符作为 key 值,获取其 value 值,并更新 start,此时 [start, end] 区间内不存在重复字符
  • 无论是否更新 start,都会更新其 map 数据结构和结果 ans

关键点

  • mapper 记录出现过并且没有被删除的字符
  • 滑动窗口记录当前 index 开始的最大的不重复的字符序列

复杂度分析

  • 时间复杂度:
  • 空间复杂度:

代码

JavaScript 实现

/**
* @作者:user7746o
* @链接:https://leetcode-cn.com/problems/longest-substring-without-repeating-characters/solution/zi-jie-leetcode3wu-zhong-fu-zi-fu-de-zui-chang-zi-/
*/
var lengthOfLongestSubstring = function(s) {
let arr = [], max = 0
for(let i = 0; i let index = arr.indexOf(s[i])
if(index !== -1) {
arr.splice(0, index+1);
}
arr.push(s.charAt(i))
max = Math.max(arr.length, max)
}
return max
};

/**
* @作者:Heternally
* @链接:https://leetcode-cn.com/problems/longest-substring-without-repeating-characters/solution/javascriptjie-fa-chao-9998-by-heternally/
*/
var lengthOfLongestSubstring = function(s) {
let num = 0,res = 0;
let m = '';
for (n of s) {
if (m.indexOf(n) == -1) {
m += n;
num++;
res = res } else {
m += n;
m = m.slice(m.indexOf(n)+1);
num = m.length;
}
}
return res;
};


C++ 实现

class Solution {
public:
int lengthOfLongestSubstring(string s) {

int ans = 0, start = 0;
int n = s.length();
//
map mp;for(int i=0;i {
char alpha = s[i];if(mp.count(alpha))
{
start = max(start, mp[alpha]+1);
}
ans = max(ans, i-start+1);// 字符位置
mp[alpha] = i;
}return ans;
}
};
/**
* @作者:LeetCode-Solution
* @链接:https://leetcode-cn.com/problems/longest-substring-without-repeating-characters/solution/wu-zhong-fu-zi-fu-de-zui-chang-zi-chuan-by-leetc-2/
*/
class Solution {
public:
int lengthOfLongestSubstring(string s) {
// 哈希集合,记录每个字符是否出现过
unordered_set occ;
int n = s.size();// 右指针,初始值为 -1,相当于我们在字符串的左边界的左侧,还没有开始移动
int rk = -1, ans = 0;// 枚举左指针的位置,初始值隐性地表示为 -1for (int i = 0; i if (i != 0) {// 左指针向右移动一格,移除一个字符
occ.erase(s[i - 1]);
}while (rk + 1 1])) {// 不断地移动右指针
occ.insert(s[rk + 1]);
++rk;
}// 第 i 到 rk 个字符是一个极长的无重复字符子串
ans = max(ans, rk - i + 1);
}return ans;
}
};
/**
* @作者:pinku-2
* @链接:https://leetcode-cn.com/problems/longest-substring-without-repeating-characters/solution/wu-zhong-fu-zi-fu-de-zui-chang-zi-chuan-cshi-xian-/
*/
class Solution{
public:
int lengthOfLongestSubstring(string s)
{
//s[start,end) 前面包含 后面不包含
int start(0), end(0), length(0), result(0);
int sSize = int(s.size());
while (end {
char tmpChar = s[end];
for (int index = start; index {
if (tmpChar == s[index])
{
start = index + 1;
length = end - start;
break;
}
}

end++;
length++;
result = max(result, length);
}
return result;
}
};

Java 实现

  • 思路:
  • 暴力解法时间复杂度较高,会达到 O(n^2)O(n2 ),故而采取滑动窗口的方法降低时间复杂度
  • 定义一个 map 数据结构存储 (k, v),其中 key 值为字符,value 值为字符位置 +1,加 1 表示从字符位置后一个才开始不重复
  • 我们定义不重复子串的开始位置为 start,结束位置为 end
  • 随着 end 不断遍历向后,会遇到与 [start, end] 区间内字符相同的情况,此时将字符作为 key 值,获取其 value 值,并更新 start,此时 [start, end] 区间内不存在重复字符
  • 无论是否更新 start,都会更新其 map 数据结构和结果 ans。
  • 时间复杂度:O(n)O(n)
class Solution {
public int lengthOfLongestSubstring(String s) {
int ans = 0, start = 0;
int n = s.length();
//
Map map = new HashMap<>();for(int i=0;i {
char alpha = s.charAt(i);if(map.containsKey(alpha))
{
start = Math.max(start, map.get(alpha)+1);
}
ans = Math.max(ans, i-start+1);// 字符位置
map.put(alpha, i);
}return ans;
}
}
/**
* @作者:guanpengchn
* @链接:https://leetcode-cn.com/problems/longest-substring-without-repeating-characters/solution/hua-jie-suan-fa-3-wu-zhong-fu-zi-fu-de-zui-chang-z/
*/
class Solution {
public int lengthOfLongestSubstring(String s) {
int n = s.length(), ans = 0;
Map map = new HashMap<>();for (int end = 0, start = 0; end char alpha = s.charAt(end);if (map.containsKey(alpha)) {
start = Math.max(map.get(alpha), start);
}
ans = Math.max(ans, end - start + 1);
map.put(s.charAt(end), end + 1);
}return ans;
}
}
/**
* @作者:VioletKiss
* @链接:https://leetcode-cn.com/problems/longest-substring-without-repeating-characters/solution/javati-jie-3wu-zhong-fu-zi-fu-de-zui-chang-zi-chua/
*/

class Solution {
public int lengthOfLongestSubstring(String s) {
int i = 0;
int flag = 0;
int length = 0;
int result = 0;
while (i int pos = s.indexOf(s.charAt(i),flag);
if (pos if (length > result) {
result = length;
}
if (result >= s.length() - pos - 1) {
return result;
}
length = i - pos - 1;
flag = pos + 1;
}
length++;
i++;
}
return length;
}
}

Python3 实现

from collections import defaultdict


class Solution:
def lengthOfLongestSubstring(self, s: str) -> int:
l = 0
ans = 0
counter = defaultdict(lambda: 0)

for r in range(len(s)):
while counter.get(s[r], 0) != 0:
counter[s[l]] = counter.get(s[l], 0) - 1
l += 1
counter[s[r]] += 1
ans = max(ans, r - l + 1)

return ans

# @作者:powcai
# @链接:https://leetcode-cn.com/problems/longest-substring-without-repeating-characters/solution/hua-dong-chuang-kou-by-powcai/

class Solution:
def lengthOfLongestSubstring(self, s: str) -> int:
if not s:return 0
left = 0
lookup = set()
n = len(s)
max_len = 0
cur_len = 0
for i in range(n):
cur_len += 1
while s[i] in lookup:
lookup.remove(s[left])
left += 1
cur_len -= 1
if cur_len > max_len:max_len = cur_len
lookup.add(s[i])
return max_len


# @作者:marcusxu
# @链接:链接:https://leetcode-cn.com/problems/longest-substring-without-repeating-characters/solution/python3ti-jie-chao-jian-dan-de-dong-tai-gui-hua-ji/

class Solution:
def lengthOfLongestSubstring(self, s: str) -> int:
if s == '':
return 0
if len(s) == 1:
return 1

def find_left(s, i):
tmp_str = s[i]
j = i - 1
while j >= 0 and s[j] not in tmp_str:
tmp_str += s[j]
j -= 1
return len(tmp_str)
length = 0
for i in range(0, len(s)):
length = max(length, find_left(s, i))
return length

其他

  • 原题leetcode链接:3.longest-substring-without-repeating-characters
  • 合作方:JavaScript中文网 – 全球极客挚爱的技术成长平台
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