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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。

Python3

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

Java

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;
    }
}

C++

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;
    }
};

Go

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
}

TypeScript

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;
}

Rust

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
    }
}

JavaScript

/**
 * @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;
};

C#

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;
    }
}

Swift

class Solution {
    func lengthOfLongestSubstring(_ s: String) -> Int {
        var ans = 0
        var j = 0
        var vis = Set<Character>()
        let sArray = Array(s)

        for i in 0..<sArray.count {
            while vis.contains(sArray[i]) {
                vis.remove(sArray[j])
                j += 1
            }
            vis.insert(sArray[i])
            ans = max(ans, i - j + 1)
        }

        return ans
    }
}

方法二

Python3

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

Java

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;
    }
}

C++

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;
    }
};

Go

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
}

TypeScript

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;
}

Rust

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
    }
}