無重複字符的最長子串

給定一個字符串，請你找出其中不含有重複字符的最長子串的長度。（LeetCode題目）

示例 1:

輸入: "abcabcbb"
輸出: 3 
解釋: 因爲無重複字符的最長子串是 "abc"，所以其長度爲 3。

示例 2:

輸入: "bbbbb"
輸出: 1
解釋: 因爲無重複字符的最長子串是 "b"，所以其長度爲 1。

示例 3:

輸入: "pwwkew"
輸出: 3
解釋: 因爲無重複字符的最長子串是 "wke"，所以其長度爲 3。

請注意，你的答案必須是 子串 的長度，"pwke" 是一個子序列，不是子串。

方法一：暴力法

• 思路
  • 逐個檢查所有的子字符串，看它是否不含有重複的字符。
• 算法

  • 1.爲了枚舉給定字符串的所有子字符串，我們需要枚舉它們開始和結束的索引。假設開始和結束的索引分別爲 i 和 j。那麼我們有 0≤i<j≤n。因此，使用 i從 0 到 n−1以及 j從 i+1到n這兩個嵌套的循環，我們可以枚舉出 s 的所有子字符串。

  • 2.判斷索引從i~j的字串是否包含重複的字符，若不包含則更新最大長度.

沒使用Hash表，判斷字符處可使用Hash表來降低時間複雜度
class Solution {
public:
    int lengthOfLongestSubstring(string s) {
        if (s.size() == 0)
            return 0;
        int len = 1;
        for (int i = 0; i < s.size(); ++i) {
            bool f = true;
            for (int j = i + 1; j < s.size(); ++j) {
                if (!f) //已檢測到當前重複字符，則從當前j~i+1的後續字符不必再檢測
                    break;
                for (int k = i; k < j; ++k) { //判斷從i~j+1的字符是否存在重複
                    if (s[k] == s[j]) {
                        f = false;
                        break;
                    }
                }
                if (f)
                    len = len > (j - i + 1) ? len : (j - i + 1); //更新最大長度
            }
        }
        return len;
    }
};

方法二：滑動窗口

• 算法
  • 滑動窗口是數組/字符串問題中常用的抽象概念。 窗口通常是在數組/字符串中由開始和結束索引定義的一系列元素的集合，即 [i,j)（左閉，右開）。而滑動窗口是可以將兩個邊界向某一方向“滑動”的窗口。使用 Hash表將字符存儲在當前窗口 [i,j)（最初 j=i）中。 然後我們向右側滑動索引 j，如果它不在 Hash表中，我們會繼續滑動 j。直到 s[j] 已經存在於 Hash表中。此時，我們找到的沒有重複字符的最長子字符串將會以索引 i開頭。

  class Solution {
  public:
    //以字符作爲key，以下表作爲value
    struct Hash_data {
        int key, value;
    };
    struct Hash_table {
        Hash_data** table;
        int width;
        Hash_table(int width) {
            this->width = width;
            table = (Hash_data**)malloc(sizeof(Hash_data*) * width);
            memset(table, NULL, sizeof(Hash_data*) * width);
        }
        int addr(int key) {
            return key % width;
        }
        void insert(char ch, int index) {
            Hash_data* data = new Hash_data();
            data->key = ch;
            data->value = index;
            int k = addr(ch);
            table[k] = data;
        }
        void remove(char ch) {
            int k = addr(ch);
            table[k] = NULL;
        }
        bool contain(char ch) {
            int k = addr(ch);
            Hash_data* data = table[k];
            if (data)
                return true;
            else
                return false;
        }
  
    };
    int lengthOfLongestSubstring(string s) {
        int maxlen = 0;
        int len = s.size();
        int i, j;
        i = j = 0;
        Hash_table table(256);//初始化Hash表大小爲256（char型大小）
        while (i<len&&j<len)
        {
            if (table.contain(s[j])) {
                table.remove(s[i]);
                i++;
            }
            else {
                table.insert(s[j], j);
                maxlen = maxlen > (j - i+1) ? maxlen : (j - i+1);
                j++;
            }
  
        }
        return maxlen;
    }
  };