题目：3. 无重复字符的最长子串
给定一个字符串 s ，请你找出其中不含有重复字符的 最长子串 的长度。
难度：中等
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。
示例 2：
输入: s = “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: s = “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。
示例 4:
输入: s = “”
输出: 0
提示：
0 <= s.length <= 5 * 10^4s 由英文字母、数字、符号和空格组成
来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/longest-substring-without-repeating-characters
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解题思路
- HashSet
- HashMap
- 滑动窗口
解题代码
HashSet
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| class Solution {
public int lengthOfLongestSubstring(String s) {
int length = s.length(), maxLength = 0;
HashSet hashSet = new HashSet();
for (int i = 0; i < length; i++){
if (!hashSet.add(s.charAt(i))){
maxLength = Math.max(maxLength, hashSet.size());
i -= hashSet.size();
hashSet = new HashSet();
}
}
return Math.max(maxLength, hashSet.size());
}
}
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HashMap
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| class Solution {
public int lengthOfLongestSubstring(String s) {
int length = s.length(), maxLength = 0;
HashMap<Character, Integer> hashMap = new HashMap<>();
for (int i = 0; i < length; i++){
char c = s.charAt(i);
if (!hashMap.containsKey(c)){
hashMap.put(c, i);
}else if (hashMap.get(c) != i){
i = hashMap.get(c);
maxLength = Math.max(maxLength, hashMap.size());
hashMap = new HashMap<>();
}
}
return Math.max(maxLength, hashMap.size());
}
}
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优化的HashMap（评论区大佬题解）
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| class Solution {
public int lengthOfLongestSubstring(String s) {
HashMap<Character, Integer> map = new HashMap<>();
int max = 0, start = 0;
for (int end = 0; end < s.length(); end++) {
char ch = s.charAt(end);
if (map.containsKey(ch)){
start = Math.max(map.get(ch)+1,start);
}
max = Math.max(max,end - start + 1);
map.put(ch,end);
}
return max;
}
}
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滑动窗口（快慢指针）
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| class Solution {
public int lengthOfLongestSubstring(String s) {
int length = s.length(), maxLength = 0;
HashSet hashSet = new HashSet();
int fast = 0, slow = 0;
while (fast < length){
if (hashSet.add(s.charAt(fast))){
fast++;
}else {
hashSet.remove(s.charAt(slow++));
}
maxLength = Math.max(maxLength, fast - slow);
}
return maxLength;
}
}
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官方解题代码
滑动窗口
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| class Solution {
public int lengthOfLongestSubstring(String s) {
Set<Character> occ = new HashSet<Character>();
int n = s.length();
int rk = -1, ans = 0;
for (int i = 0; i < n; ++i) {
if (i != 0) {
occ.remove(s.charAt(i - 1));
}
while (rk + 1 < n && !occ.contains(s.charAt(rk + 1))) {
occ.add(s.charAt(rk + 1));
++rk;
}
ans = Math.max(ans, rk - i + 1);
}
return ans;
}
}
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总结
- 该题最容易想到的是
HashSet，这也是我最先想到的题解，但是在遇到重复元素时我的处理是将指针回溯到HashSet第一次添加元素的位置，并将HashSet清空（即重新创建一个空的HashSet），但进行了许多不必要的回溯，而且不断创建新的HashSet也造成了空间浪费
- 第二种思路我采用了
HashMap来保存元素并将其索引作为值，如('s', 2)，当HashMap中已存在字符s就将i回溯到s的下一个字符，将该字符作为新子串的起始字符，接着循环，此思路解决了i的不必要回溯问题，但HashMap中的元素是无重复子串的元素，此时却出现了重复元素，而且我并不知道该重复元素位于子串的哪个位置，无法有效的将该重复元素之前的无效子串进行删除，所以我简单粗暴的将HashMap清空，操作起来就是再重新创建一个空的HashMap，空间的浪费并没有解决，而且此方法的效率并没有与HashSet相差多少，可能原因：abcdae，该字符串匹配到第二个a时i回溯到b，与思路1的HashSet一样，所以效率没有了优势
- 优化的
HashMap，是一个评论区大佬的代码，解决i回溯问题的思路与思路2的HashMap一致，但对出现重复元素的操作十分巧妙，声明一个start指针指向有效起始字符位置，当HashMap中已存在字符s就将start指向s的下一个字符（指向时需要判断HashMap.get(‘s’)是否大于start，即判断s的上一次位置是否在有效无重复子串中，如果不在则不必回溯否则会出错），并通过put('s', i)将新的i赋给s，以上可通过手动模拟字符串abccba理解，跟着代码走一遍，一切都可理解
- 滑动窗口是根据官方解题思路写的代码，写完后又看了官方代码，感觉与自己写代码习惯有些不同，有点不好理解，不过跟着代码走一遍时感觉这才是还原官方思路的代码