[LeetCode] 3. Longest Substring Without Repeating Characters(无重复字符的最长子串)-滑动窗口法

本题是 amazon、Adobe、yelp、Bloomberg的面试题。

问题描述：

方法一：滑动窗口法

解题思路：

①设定两个滑动指针 i 和 j，区间 s[ i ... j ]为滑动窗口：

 ②滑动指针j，

③知道遇到了重复的字符：

 

此时记录没有重复字符串的长度。

④然后将左指针 i 向右滑动，知道没有重复字符

 

 

Note：我们定义一个数组freq[256]来记录重复字符，如果freq[256] = 1，表示有一个重复字符， freq[256] = 0，表示没有重复字符。

实现代码：

// 时间复杂度: O(len(s))
// 空间复杂度: O(len(charset))
class Solution {
public:
	int lengthOfLongestSubstring(string s) {

		int freq[256] = { 0 };

		int l = 0, r = -1; //滑动窗口为s[l...r]
		int res = 0;

		// 整个循环从 l == 0; r == -1 这个空窗口开始
		// 到l == s.size(); r == s.size()-1 这个空窗口截止
		// 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
		while (l < s.size()) {

			if (r + 1 < s.size() && freq[s[r + 1]] == 0) {
				++r;
				freq[s[r]] ++;  //元素 s[r] 出现的频率 + 1
			}
				
			else    //r已经到头 || freq[s[r+1]] == 1
			{
				freq[s[l]] --;   //元素 s[l] 出现的频率 - 1
				l++;
			}
			res = max(res, r - l + 1);
		}

		return res;
	}
};

int main() {

	cout << Solution().lengthOfLongestSubstring("abcabcbb") << endl; //3
	cout << Solution().lengthOfLongestSubstring("bbbbb") << endl;    //1
	cout << Solution().lengthOfLongestSubstring("pwwkew") << endl;   //3
	cout << Solution().lengthOfLongestSubstring("c") << endl;        //1
	cout << Solution().lengthOfLongestSubstring("") << endl;         //0
	getchar();
	return 0;
}

方法二、改进的滑动窗口法

int lengthOfLongestSubstring(string s) {
        vector dict(256, -1);
        int maxLen = 0, start = -1;
        for (int i = 0; i != s.length(); i++) {
            if (dict[s[i]] > start)
                start = dict[s[i]];
            dict[s[i]] = i;
            maxLen = max(maxLen, i - start);
        }
        return maxLen;
    }

Explanation:

在初始状态，定义一个向量  vector dict(256, -1); vector的大小为256，每个数定义初始化为-1；

①当 i = 0时 ，

②当 i = 1 时；

 ③当 i = 2时；

③ 当 i = 3 时；

 此时，dict[ a ] > start;

然后将start 指针移动到重复元素 a 的位置:（涂色部分为窗口）

④当 i = 4 ，

 ⑤ 当 i = 5 时，

⑥当 i = 6 时，

 

⑦当 i = 7时，

 整个数组遍历完成。

 

Reference：

1） https://github.com/liuyubobobo/Play-Leetcode

2）https://leetcode.com/problems/longest-substring-without-repeating-characters/discuss/1737/C++-code-in-9-lines.