Question

面试题 48. 最长不含重复字符的子字符串

题目描述

请从字符串中找出一个最长的不包含重复字符的子字符串，计算该最长子字符串的长度。

 

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。

 

提示：

• s.length <= 40000

注意：本题与主站 3 题相同：https://leetcode.cn/problems/longest-substring-without-repeating-characters/

解法

方法一：双指针 + 哈希表

我们用双指针 $j$ 和 $i$ 分别表示子串的左右边界，其中 $j$ 是滑动窗口的左边界，$i$ 是滑动窗口的右边界，用哈希表 $vis$ 记录每个字符是否出现过。

遍历字符串 $s$，如果此时 $s[i]$ 在哈希表 $vis$ 中存在，说明 $s[i]$ 重复了，我们需要将左边界 $j$ 右移，直到 $s[i]$ 不在哈希表 $vis$ 中为止，然后将 $s[i]$ 加入哈希表 $vis$ 中。此时，我们更新无重复字符子串的最大长度，即 $ans = max(ans, i - j + 1)$。

遍历结束后，我们返回 $ans$ 即可。

时间复杂度 $O(n)$，空间复杂度 $O(C)$。其中 $n$ 是字符串 $s$ 的长度；而 $C$ 是字符集的大小。

class Solution:
  def lengthOfLongestSubstring(self, s: str) -> int:
    cnt = Counter()
    ans = j = 0
    for i, c in enumerate(s):
      cnt[c] += 1
      while cnt[c] > 1:
        cnt[s[j]] -= 1
        j += 1
      ans = max(ans, i - j + 1)
    return ans

class Solution {
  public int lengthOfLongestSubstring(String s) {
    int ans = 0, j = 0;
    Set<Character> vis = new HashSet<>();
    for (int i = 0; i < s.length(); ++i) {
      while (vis.contains(s.charAt(i))) {
        vis.remove(s.charAt(j++));
      }
      vis.add(s.charAt(i));
      ans = Math.max(ans, i - j + 1);
    }
    return ans;
  }
}

class Solution {
public:
  int lengthOfLongestSubstring(string s) {
    int ans = 0;
    unordered_set<char> vis;
    for (int i = 0, j = 0; i < s.size(); ++i) {
      while (vis.count(s[i])) {
        vis.erase(s[j++]);
      }
      vis.insert(s[i]);
      ans = max(ans, i - j + 1);
    }
    return ans;
  }
};

func lengthOfLongestSubstring(s string) (ans int) {
  vis := map[byte]bool{}
  j := 0
  for i := range s {
    for vis[s[i]] {
      vis[s[j]] = false
      j++
    }
    vis[s[i]] = true
    ans = max(ans, i-j+1)
  }
  return
}

function lengthOfLongestSubstring(s: string): number {
  let ans = 0;
  const vis = new Set<string>();
  for (let i = 0, j = 0; i < s.length; ++i) {
    while (vis.has(s[i])) {
      vis.delete(s[j++]);
    }
    vis.add(s[i]);
    ans = Math.max(ans, i - j + 1);
  }
  return ans;
}

use std::collections::HashSet;
impl Solution {
  pub fn length_of_longest_substring(s: String) -> i32 {
    let s = s.as_bytes();
    let n = s.len();
    let mut set = HashSet::new();
    let mut res = 0;
    let mut i = 0;
    for j in 0..n {
      while set.contains(&s[j]) {
        set.remove(&s[i]);
        i += 1;
      }
      set.insert(s[j]);
      res = res.max(set.len());
    }
    res as i32
  }
}

/**
 * @param {string} s
 * @return {number}
 */
var lengthOfLongestSubstring = function (s) {
  let ans = 0;
  const vis = new Set();
  for (let i = 0, j = 0; i < s.length; ++i) {
    while (vis.has(s[i])) {
      vis.delete(s[j++]);
    }
    vis.add(s[i]);
    ans = Math.max(ans, i - j + 1);
  }
  return ans;
};

public class Solution {
  public int LengthOfLongestSubstring(string s) {
    var vis = new HashSet<char>();
    int ans = 0;
    for (int i = 0, j = 0; i < s.Length; ++i) {
      while (vis.Contains(s[i])) {
        vis.Remove(s[j++]);
      }
      vis.Add(s[i]);
      ans = Math.Max(ans, i - j + 1);
    }
    return ans;
  }
}

方法二

class Solution:
  def lengthOfLongestSubstring(self, s: str) -> int:
    vis = set()
    ans = j = 0
    for i, c in enumerate(s):
      while c in vis:
        vis.remove(s[j])
        j += 1
      vis.add(c)
      ans = max(ans, i - j + 1)
    return ans

class Solution {
  public int lengthOfLongestSubstring(String s) {
    boolean[] ss = new boolean[128];
    int ans = 0, j = 0;
    int n = s.length();
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
      char c = s.charAt(i);
      while (ss[c]) {
        ss[s.charAt(j++)] = false;
      }
      ans = Math.max(ans, i - j + 1);
      ss[c] = true;
    }
    return ans;
  }
}

class Solution {
public:
  int lengthOfLongestSubstring(string s) {
    bool ss[128] = {false};
    int n = s.size();
    int ans = 0;
    for (int i = 0, j = 0; i < n; ++i) {
      while (ss[s[i]]) {
        ss[s[j++]] = false;
      }
      ss[s[i]] = true;
      ans = max(ans, i - j + 1);
    }
    return ans;
  }
};

func lengthOfLongestSubstring(s string) (ans int) {
  ss := make([]bool, 128)
  j := 0
  for i, c := range s {
    for ss[c] {
      ss[s[j]] = false
      j++
    }
    ss[c] = true
    ans = max(ans, i-j+1)
  }
  return
}

function lengthOfLongestSubstring(s: string): number {
  let ans = 0;
  const n = s.length;
  const ss: boolean[] = new Array(128).fill(false);
  for (let i = 0, j = 0; i < n; ++i) {
    while (ss[s[i]]) {
      ss[s[j++]] = false;
    }
    ss[s[i]] = true;
    ans = Math.max(ans, i - j + 1);
  }
  return ans;
}

use std::collections::HashMap;
impl Solution {
  pub fn length_of_longest_substring(s: String) -> i32 {
    let s = s.as_bytes();
    let n = s.len();
    let mut map = HashMap::new();
    let mut res = 0;
    let mut i = -1;
    for j in 0..n {
      let c = s[j];
      let j = j as i32;
      if map.contains_key(&c) {
        i = i.max(*map.get(&c).unwrap());
      }
      map.insert(c, j);
      res = res.max(j - i);
    }
    res
  }
}