python 无重复字符的最长子串

葫芦的运维日志

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浏览量 1171

2011/03/03 01:55


给定一个字符串,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: "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。

来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/longest-substring-without-repeating-characters
 

思路:
这道题主要用到思路是:滑动窗口

什么是滑动窗口?

其实就是一个队列,比如例题中的 abcabcbb,进入这个队列(窗口)为 abc 满足题目要求,当再进入 a,队列变成了 abca,这时候不满足要求。所以,我们要移动这个队列!

如何移动?

我们只要把队列的左边的元素移出就行了,直到满足题目要求!

一直维持这样的队列,找出队列出现最长的长度时候,求出解!

时间复杂度:O(n)O(n)

代码:
PythonC++Java
class Solution:
    def lengthOfLongestSubstring(self, s: str) -> int:
        if not s:return 0
        left = 0
        lookup = set()
        n = len(s)
        max_len = 0
        cur_len = 0
        for i in range(n):
            cur_len += 1
            while s[i] in lookup:
                lookup.remove(s[left])
                left += 1
                cur_len -= 1
            if cur_len > max_len:max_len = cur_len
            lookup.add(s[i])
        return max_len
下面介绍关于滑动窗口的万能模板,可以解决相关问题,相信一定可以对滑动窗口有一定了解!

模板虽好,还是少套为好!多思考!更重要!

还有类似题目有:

3. 无重复字符的最长子串

class Solution:
    def lengthOfLongestSubstring(self, s):
        """
        :type s: str
        :rtype: int
        """
        from collections import defaultdict
        lookup = defaultdict(int)
        start = 0
        end = 0
        max_len = 0
        counter = 0
        while end < len(s):
            if lookup[s[end]] > 0:
                counter += 1
            lookup[s[end]] += 1
            end += 1
            while counter > 0:
                if lookup[s[start]] > 1:
                    counter -= 1
                lookup[s[start]] -= 1
                start += 1
            max_len = max(max_len, end - start)
        return max_len
76. 最小覆盖子串

class Solution:
    def minWindow(self, s: 'str', t: 'str') -> 'str':
        from collections import defaultdict
        lookup = defaultdict(int)
        for c in t:
            lookup[c] += 1
        start = 0
        end = 0
        min_len = float("inf")
        counter = len(t)
        res = ""
        while end < len(s):
            if lookup[s[end]] > 0:
                counter -= 1
            lookup[s[end]] -= 1
            end += 1
            while counter == 0:
                if min_len > end - start:
                    min_len = end - start
                    res = s[start:end]
                if lookup[s[start]] == 0:
                    counter += 1
                lookup[s[start]] += 1
                start += 1
        return res
159. 至多包含两个不同字符的最长子串

class Solution:
    def lengthOfLongestSubstringTwoDistinct(self, s: str) -> int:
        from collections import defaultdict
        lookup = defaultdict(int)
        start = 0
        end = 0
        max_len = 0
        counter = 0
        while end < len(s):
            if lookup[s[end]] == 0:
                counter += 1
            lookup[s[end]] += 1
            end +=1
            while counter > 2:
                if lookup[s[start]] == 1:
                    counter -= 1
                lookup[s[start]] -= 1
                start += 1
            max_len = max(max_len, end - start)
        return max_len
340. 至多包含 K 个不同字符的最长子串

class Solution:
    def lengthOfLongestSubstringKDistinct(self, s: str, k: int) -> int:
        from collections import defaultdict
        lookup = defaultdict(int)
        start = 0
        end = 0
        max_len = 0
        counter = 0
        while end < len(s):
            if lookup[s[end]] == 0:
                counter += 1
            lookup[s[end]] += 1
            end += 1
            while counter > k:
                if lookup[s[start]] == 1:
                    counter -= 1
                lookup[s[start]] -= 1
                start += 1
            max_len = max(max_len, end - start)
        return max_len
滑动窗口题目:

3. 无重复字符的最长子串

30. 串联所有单词的子串

76. 最小覆盖子串

159. 至多包含两个不同字符的最长子串

209. 长度最小的子数组

239. 滑动窗口最大值

567. 字符串的排列

632. 最小区间

727. 最小窗口子序列

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精选评论(2)
喵了个咪
7 个月前
不一定是左边的元素移除吧。。

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陈志伟
5 个月前
class Solution {
public:
    int lengthOfLongestSubstring(string s) {
        if(s.size() == 0) return 0;
        unordered_set<char> lookup;
        int maxStr = 0;
        int left = 0;
        for(int i = 0; i < s.size(); i++){
            while (lookup.find(s[i]) != lookup.end()){
                lookup.erase(s[left]);
                left ++;
            }
            maxStr = max(maxStr,i-left+1);
            lookup.insert(s[i]);
    }
        return maxStr;
        
    }
};

小菜鸡,刚开始刷力扣,很多东西不明白,基本都是看答案写的。针对003 无重复字符的最长字串,参考如上答案,C++版本。编者很辛苦,没有给出具体解释,我想说出自己的一些想法。

1.对于大多数人比较纠结的一点

while (lookup.find(s[i]) != lookup.end()){
                lookup.erase(s[left]);
                left ++;
            }
这段代码结果是不断从左缩小窗口,直到窗口中不存在与下一个字符重复的字符。

lookup.find() 查找对应元素,成功返回对应的迭代器,失败返回最后一个元素迭代器(即 lookup.end() )

lookup.end() 大多数人认为是最后添加进去的元素对应的迭代器,其实不然,是最后添加进去的元素对应的迭代器的下一个(最后一个元素对应的迭代器),此处有点绕,大家可以去找找相关资料,就很清晰了。

2.小白刚开始刷力扣,其实刷了三题,发现一个规律,最初的算法思想很多都是来自遍历过程。也就是所谓的暴力算法,但是由于哈希和一些高级数据结构的操作,实现了查询时间复杂度为常数的方法,进而衍生出优化方法(这是小白自我感觉,无论对错,希望得到老哥们的指点)

24

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评论(75)
echooj
20 天前
为什么用set, 我尝试改变了成数组,依旧能够通过:

class Solution:
    def lengthOfLongestSubstring(self, s: str) -> int:
        if not s:return 0
        left = 0
        lookup = []
        n = len(s)
        max_len = 0
        cur_len = 0
        for i in range(n):
            cur_len += 1
            while s[i] in lookup:
                lookup.remove(s[left])
                left += 1
                cur_len -= 1
            if cur_len > max_len:max_len = cur_len
            lookup.append(s[i])
        return max_len

作者:powcai
链接:https://leetcode-cn.com/problems/longest-substring-without-repeating-characters/solution/hua-dong-chuang-kou-by-powcai/
来源:力扣(LeetCode)
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。

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