LeetCode hot 100 每日一题(7)--3. 无重复字符的最长子串

这是一道难度为中等的与滑动窗口相关的题目,让我们来看看题目描述:

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。

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。


提示:

  • 0 <= s.length <= 5 * 1 0 4 10^4 104
  • s 由英文字母、数字、符号和空格组成

滑动窗口是什么?

滑动窗口可以归为快慢双指针,一快一慢两个指针前后相随,中间的部分就是窗口。滑动窗口算法技巧主要用来解决子数组问题,比如让你寻找符合某个条件的最长/最短子数组

这道题目说人话版本:

不含重复字符的子串:在这个连续的片段中,每个字符只出现一次。

子串:是指一个字符串中的连续一段字符。

在所有满足"不含重复字符"的子串中,找出那个字符个数最多的子串,并返回这个子串的长度。

题解

java 复制代码
class Solution {
    public int lengthOfLongestSubstring(String s) {
        // 定义一个 HashMap 用于记录当前窗口中每个字符出现的次数
        Map<Character, Integer> window = new HashMap<>();

        // 初始化滑动窗口的左右指针和结果变量,left 表示窗口左边界,right 表示窗口右边界,res 用于存储最长子串的长度
        int left = 0;
        int right = 0;
        int res = 0;

        // 当右指针未达到字符串末尾时,循环遍历字符串
        while (right < s.length()) {
            // 取出右指针位置的字符,并命名为 c
            char c = s.charAt(right);
            // 右指针右移一位,窗口扩张
            right++;

            // 将字符 c 添加到窗口中,更新其出现次数(若不存在则默认为 0,再加 1)
            window.put(c, window.getOrDefault(c, 0) + 1);

            // 如果字符 c 在窗口中的出现次数大于 1,说明窗口中存在重复字符
            while (window.get(c) > 1) {
                // 取出左指针位置的字符,记为 d
                char d = s.charAt(left);
                // 左指针右移一位,窗口缩小
                left++;

                // 更新字符 d 在窗口中的出现次数(减去 1,因为 d 已从窗口中移除)
                window.put(d, window.get(d) - 1);
            }

            // 窗口内没有重复字符时,更新最长子串的长度,取当前窗口大小 (right - left) 与之前记录的最大值的较大者
            res = Math.max(res, right - left);
        }

        // 返回最长无重复字符子串的长度
        return res;
    }
}

问题与解答

NOTE\] 问题1 getOrDefault()的用法? `getOrDefault` 是 Java 中 `Map` 接口提供的一个方法,用于在获取指定 key 对应的值时,如果该 key 不存在于 Map 中,则返回一个默认值,而不是返回 null。这样可以简化代码,避免额外的 null 判断。 语法: getOrDefault(Object key, V defaultValue) * **key**:要查找的键。 * **defaultValue** :当 key 不存在时返回的默认值。 例如: Map map = new HashMap<>(); map.put("apple", 2); // 获取键 "apple" 对应的值,如果不存在则返回默认值 0 int countApple = map.getOrDefault("apple", 0); // 返回 2,因为 "apple" 存在且其值为 2 // 获取键 "banana" 对应的值,如果不存在则返回默认值 0 int countBanana = map.getOrDefault("banana", 0); // 返回 0,因为 "banana" 不存在

NOTE\] 问题2: charAt()的用法? `charAt()` 是 Java 中 `String` 类提供的一个方法,用于返回字符串中指定索引位置处的字符。索引从 0 开始。 例如: String str = "Hello, World!"; char ch = str.charAt(7); // 获取索引为 7 的字符,即 'W'(前面有一个空格) System.out.println(ch); // 输出: W

总结

这道题目不算是一道难题。

滑动窗口算法的核心逻辑是:两个while

java 复制代码
int left = 0, right = 0;

while (right < nums.size()) {
    // 增大窗口
    window.addLast(nums[right]);
    right++;
    
    while (window needs shrink) {
        // 缩小窗口
        window.removeFirst(nums[left]);
        left++;
    }
}

一般的滑动窗口的题目模板如下:

java 复制代码
// 滑动窗口算法伪码框架
void slidingWindow(String s) {
    // 用合适的数据结构记录窗口中的数据,根据具体场景变通
    // 比如说,我想记录窗口中元素出现的次数,就用 map
    // 如果我想记录窗口中的元素和,就可以只用一个 int
    Object window = ...
    
    int left = 0, right = 0;
    while (right < s.length()) {
        // c 是将移入窗口的字符
        char c = s[right];
        window.add(c)
        // 增大窗口
        right++;
        // 进行窗口内数据的一系列更新
        ...

        // *** debug 输出的位置 ***
        // 注意在最终的解法代码中不要 print
        // 因为 IO 操作很耗时,可能导致超时
        printf("window: [%d, %d)\n", left, right);
        // ***********************

        // 判断左侧窗口是否要收缩
        while (left < right && window needs shrink) {
            // d 是将移出窗口的字符
            char d = s[left];
            window.remove(d)
            // 缩小窗口
            left++;
            // 进行窗口内数据的一系列更新
            ...
        }
    }
}

来自labuladong

链接如下: 滑动窗口算法核心代码模板 | labuladong 的算法笔记

相关推荐
牛客企业服务22 分钟前
2025年AI面试推荐榜单,数字化招聘转型优选
人工智能·python·算法·面试·职场和发展·金融·求职招聘
糖葫芦君1 小时前
Policy Gradient【强化学习的数学原理】
算法
向阳@向远方3 小时前
第二章 简单程序设计
开发语言·c++·算法
github_czy4 小时前
RRF (Reciprocal Rank Fusion) 排序算法详解
算法·排序算法
许愿与你永世安宁4 小时前
力扣343 整数拆分
数据结构·算法·leetcode
爱coding的橙子4 小时前
每日算法刷题Day42 7.5:leetcode前缀和3道题,用时2h
算法·leetcode·职场和发展
满分观察网友z5 小时前
从一次手滑,我洞悉了用户输入的所有可能性(3330. 找到初始输入字符串 I)
算法
YuTaoShao5 小时前
【LeetCode 热题 100】73. 矩阵置零——(解法二)空间复杂度 O(1)
java·算法·leetcode·矩阵
Heartoxx5 小时前
c语言-指针(数组)练习2
c语言·数据结构·算法
大熊背5 小时前
图像处理专业书籍以及网络资源总结
人工智能·算法·microsoft