Find Longest Unrepeated Letters in Cyclic Linked-List
无聊在版上闲逛发现类似 Cyclic Linked-List的题，自己想了一个试着写一下。
Find Longest Unrepeated Letters Length in Cyclic Linked-List (The List only Contain Upper letter from 'A' - 'Z')
For Example: ...A(head)-B-C-A-B-C-B-D-A(head)..... The Linked-List will start from A and traverse through B,C,A,B,C,B,D and Go back to A.
The Longest Unrepeated Letters Length is 4. (C-B-D-A)
我们可以把这道题分成几部分来进行解答：
1. 如何保存我们遍历到哪些结点的值
2. 如果是不带环的Linked-List，我们怎么找最长不重复子串
3. 如果Linked-List成环，我们需要注意哪些问题
对于第一问，因为题目里结点保存的值为'A' - 'Z', 所以我们可以用一个26位的boolean数组还保存某个值我们是否Visit过
先考虑不带环的Linked-List，我们怎么解决。比较直观的方法就是用两个Pointer，比如 i 和 j，分别指向当前子串的首和尾
1. 我们移动尾字符串，如果此结点的值是不重复的，更新boolean数组相对应位为True，并且将尾指针往后移动
2. 当尾指针遍历到一个值发现重复，首先，这是一个潜在的最大长度，而且说明，在之前我们肯定遍历过相同的值，那么这个值会落在从指针i 到指针 j 之间的位置 （第三点也会保证这一属性）
3. 此时，我们知道重复的字符在i 和 j 之间，那么我们不断移动指针i 去找到这一重复的字符。需要注意的是，在我们找到重复字符之前，首指针跳过的结点对应的字符，我们要给boolean[] 置False, 因为很简单，从i到j的子串中已经不包括i指针刚才跳过的字符了。
4. 当找到重复的字符后，两个指针同时向后移动1个位置，进行下一回的判断
看上面的3个图，当j指针移动到图2中B的位置的时候，首先从A-B-C是一个潜在的最大长度，其次，我们移动i指针去找之前重复的B，在找B的过程中，我们跳过了A，子串里面不包括A，所以我们要给boolean数组相对应的位置置False. 当我们发现重复的B之后，i 和 j各向后移动一位，继续这个过程。
好，现在我们知道了怎么在无环的Linked-List里面怎么找最大不重复子串，那么如果如图所示，闭环的Linked-List怎么办呢。
我们自然想到什么时候停的问题，如果不带环的Linked-List，只要尾指针移动的队尾就可以了，但是如果有环，如图所示，完全可能出现 C-B-D-A才是最大的不重复子串，换句话说，这回，我们需要首指针移动到队尾才能完成对所有可能的验证（因为最长子串的起始点可能在Linked-List里面任意一个节点）
OK，原理我们明白了，看一下实现这个功能的代码：
public int longestUnrepeat(){
if (head==null) return 0;
if (head.next==head) return 1;
Node i = head;
Node j = head;
boolean imove = false;
boolean[] visit = new boolean[26];
int maxLen = 0;
int Len = 0;
while(true){
if (i!=head) imove = true;
if (i==head&&imove) break;
if (!visit[j.val-'A']){
visit[j.val-'A'] = true;
j = j.next;
Len++;
}else{
maxLen = Math.max(maxLen, Len);
while(i.val!=j.val){
visit[i.val-'A'] = false;
i = i.next;
Len--;
if (i==head) return maxLen;
}
i = i.next;
j = j.next;
}
}
maxLen = Math.max(maxLen, Len);
return maxLen;
}
需要注意的几点：
1. 计算Len的时候，当尾指针j向前移动的时候，Len++，当首指针i向前移动的时候，Len--;
2. 当发现重复的时候，之前的字符子串是一个潜在的最大长度，我们要和之前maxLen进行比较，而当最后退出循环的时候，记得还要和maxLen比较一下当前的长度
3. 当Pointer i 循环完一圈，再次回到Head的时候，跳出循环，那么我们怎么判断它是第二次到达Head的呢? 我用了一个imove boolean变量默认False，当i从Head出发的时候，我们给它置True，说明它确实移动了，再次到达Head的时候便是第二次到达
4. node.val - 'A' 转化为数组index
5. 要小心没有结点，或者一个结点自成环的情况
完整直接能运行的版本请看下面：
public class LoopLinkedList {
private Node head = null;
private class Node{
char val;
Node next;
public Node(char c){
this.val = c;
}
}
public void put(char c){
if (head==null) head = new Node(c);
else {
Node x = head;
while(x.next!=null) x = x.next;
x.next = new Node(c);
}
}
public void closeloop(){
Node x = head;
while(x.next!=null)
x = x.next;
x.next = head;
}
public int longestUnrepeat(){
if (head==null) return 0;
if (head.next==head) return 1;
Node i = head;
Node j = head;
boolean imove = false;
boolean[] visit = new boolean[26];
int maxLen = 0;
int Len = 0;
while(true){
if (i!=head) imove = true;
if (i==head&&imove) break;
if (!visit[j.val-'A']){
visit[j.val-'A'] = true;
j = j.next;
Len++;
}else{
maxLen = Math.max(maxLen, Len);
while(i.val!=j.val){
visit[i.val-'A'] = false;
i = i.next;
Len--;
if (i==head) return maxLen;
}
i = i.next;
j = j.next;
}
}
maxLen = Math.max(maxLen, Len);
return maxLen;
}
public static void main(String[] args){
LoopLinkedList list1 = new LoopLinkedList();
list1.put('A');
list1.put('A');
list1.put('A');
list1.closeloop();
int len = list1.longestUnrepeat();
System.out.println("The Longest Unrepeated Length of Cyclic Linked-List -A-A-A- is ---->" + len);
LoopLinkedList list2 = new LoopLinkedList();
list2.put('A');
list2.put('B');
list2.put('C');
list2.put('A');
list2.put('B');
list2.put('C');
list2.put('B');
list2.put('D');
list2.closeloop();
len = list2.longestUnrepeat();
System.out.println("The Longest Unrepeated Length of Cyclic Linked-List -A-B-C-A-B-C-B-D- is ---->" + len);
}
}
最后的输出为：
The Longest Unrepeated Length of Cyclic Linked-List -A-A-A- is ---->1
The Longest Unrepeated Length of Cyclic Linked-List -A-B-C-A-B-C-B-D- is ---->4
只测试了几个例子，不知道还有没有别的情况没有考虑充分，欢迎来捉虫 ^_^