字符串最长子串难？滑动窗口拯救你

leetcode 3. 无重复字符的最长子串

 

题目

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: s = "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。

子串：串中任意个连续的字符组成的子序列称为该串的子串。

解题思路

要求字符串的不含有重复字符的最长子串的长度，只需要先找到最长子串然后再求其长度即可，找最长子串我们可以通过滑动窗口的方法去查找。

滑动窗口

滑动窗口就是通过不断调整子序列的 start 和 end 位置，从而获取满足要求的结果。

具体操作如下：

• 假设已经找到一个不含重复字符子串 s[left...right]，s[left...right] 表示从字符串 s 的下标 left 到 right 的子串。

                  

•  

• 子串数组的右边界 right 向右移，拓展子串长度，以寻找最长子串。

  

• 将字符 s[right + 1] 跟子串 s[left...right] 中的每个字符进行比较，如果都不同，则将字符 s[right + 1] 也纳入到子串中。

  

• 如果字符 s[right + 1] 跟子串 s[left...right] 中的某个字符相同，则将子串数组的左边界 left 右移，刨除 s[left...right] 中的那个重复的字符；

  

                                               刨除前

  

                                                     刨除后

• left 到 right 这个区间形成一个滑动窗口，为了寻找满足条件的子串，窗口不停地在向前滑动，记录子串的长度是否是更长的子串。

细节

如何判断右边界 right 向右拓展时，其对应的字符和当前找到的子串中无重复字符呢？一个简单的方法是：设置一个数组记录 ASCII 码出现的频率，这样当 right 向右拓展时，就可以查找其对应的字符对应的 ASCII 码在该数组中相应的频率值的多少判断是否出现了重复字符。

Show me the Code

// c 语言
int lengthOfLongestSubstring(char * s){
    int res = 0;
    int len = strlen(s);
    /* 记录 ASCII 字符在子串中出现的次数 */
    int freq[256] = {0};
    /* 定义滑动窗口为 s[l...r] */
    int l = 0, r = -1;
    while (l < len) {
        /* freq 中不存在该字符，右边界右移，并将该字符出现的次数记录在 freq 中 */
        if (r < len - 1 && freq[s[r + 1]] == 0) {
            freq[s[++r]]++;
        /* 右边界无法拓展，左边界右移，刨除重复元素，并将此时左边界对应的字符出现的次数在 freq 的记录中减一 */
        } else {
            freq[s[l++]]--;
        }
        /* 当前子串的长度和已找到的最长子串的长度取最大值 */
        res = fmax(res, r - l + 1);
    }
    return res;
}

// c++ 语言
int lengthOfLongestSubstring(string s) {
    int res = 0;
    int len = s.size();
    int freq[256] = {0};
    int l = 0, r = -1;
    while (l < len) {
        if (r + 1 < len && freq[s[r + 1]] == 0) {
            freq[s[++r]]++;
        } else {
            freq[s[l++]]--;
        }
        res = max(res, r - l + 1);
    }
    return res;
}

更多精彩

关注公众号 『程序员小熊』

---