leetcode小白解题记录——第三题

3. Longest Substring Without Repeating Characters

Given a string, find the length of the longest substring without repeating characters.

Examples:

Given 

"abcabcbb"

, the answer is 

"abc"

,
which the length is 3.

Given 

"bbbbb"

, the answer is 

"b"

,
with the length of 1.

Given 

"pwwkew"

, the answer is 

"wke"

,
with the length of 3. Note that the answer must be a substring, 

"pwke"

 is
a subsequence and not a substring.
主要考察字符串操作。

解题思路1：

> 用int型的start和end来记录目前考察的字符串的开头和结尾

> 用布尔型的数组exist[26]（因为一共有26个字母）来记录目前字符串中出现过的字母

> 用int型数组position[26]来记录出现过的字符串的字母的位置

每往后走一位，和exist来比较看这个字母是否已经出现过了。

   1 如果出现过了，那么我们把start移动到之前那个字母出现的位置的后一位，
      end往后移动一位；

   2 如果没有出现过，那么我们就把end往后移动一位；

01 int lengthOfLongestSubstring(string s) {
02     int max = 0, start = 0;
03     bool exist[26];
04     int position[26];
05 
06     for(int i = 0; i < 26; i++) {
07         exist[i] = false;
08         position[i] = 0;
09     }
10 
11     for(int i = 0; i < s.size(); i++) {
12         if(exist[s[i] - 'a']) {
//如果当前字母已存在，子字符串整体后移一位
13             for(int j = start; j <= position[s[i] - 'a']; j++) {
14                 exist[s[j] - 'a'] = false;
15             }
16             start = position[s[i] - 'a'] + 1;
17             exist[s[i] - 'a'] = true;
18             position[s[i] - 'a'] = i;
19         }
20         else {
21             exist[s[i] - 'a'] = true;
22             position[s[i] - 'a'] = i;
23             max = max > (i - start + 1) ? max : (i - start + 1);
24         }
25     }
26 
27     return max;
28 }

//  测试显示，这种方法是有缺陷的，它只能处理内容为字母的字符串，对于其他的，比如标点，数字，等，完全不适合

解题思路2：

>遍历字符串，当当前字符出现过的时候，子串开始位置+1，
>否则更新locs数组中的hash值为当前位置

//我的水平还差的很多，这里面的memset()完全不知道是什么东西，更不要说用了-_-

class Solution {
public:
int lengthOfLongestSubstring(string s) {
// Start typing your C/C++ solution below
// DO NOT write int main() function
int locs[256];//保存字符上一次出现的位置
memset(locs, -1, sizeof(locs));

int idx = -1, max = 0;//idx为当前子串的开始位置-1
for (int i = 0; i < s.size(); i++)
{
if (locs[s[i]] > idx)//如果当前字符出现过，那么当前子串的起始位置为这个字符上一次出现的位置+1
{
idx = locs[s[i]];
}

if (i - idx > max)
{
max = i - idx;
}

locs[s[i]] = i;
}
return max;
}
};

//要学习的东西还有很多啊！

解题思路3：

》使用i和j两个指针进行搜索，i代表候选的最长子串的开头，j代表候选的最长子串的结尾。

》先假设i不动，那么在理想的情况下，我们希望可以一直右移j，直到j到达原字符串的结尾，此时j-i就构成了一个候选的最长子串。每次都维护一个max_length，就可以选出最长子串了。

》实际情况是，不一定可以一直右移j，如果字符j已经重复出现过（假设在位置k），就需要停止右移了。记录当前的候选子串并和max_length做比较。

接下来为下一次搜寻做准备。

》在下一次搜寻中，i应该更新到k+1。这句话的意思是，用这个例子来理解，abcdef是个不重复的子串，abcdefc中（为了方便记录为abc1defc2）,c1和c2重复了。那么下一次搜寻，应该跨过出现重复的地方进行，否则找出来的候选串依然有重复字符，且长度还不如上次的搜索。所以下一次搜索，直接从c1的下一个字符d开始进行，也就是说，下一次搜寻中，i应该更新到k+1。

LeetCode给出的参考答案： 

int lengthOfLongestSubstring(string s) {
int n = s.length();
int i = 0, j = 0;
int maxLen = 0;
bool exist[256] = { false };  //各种字符的ASCII码范围是从0-255，共256个
while (j < n) {
if (exist[s[j]]) {  //如果现在检测的字符已经存在过了
maxLen = max(maxLen, j-i);  //更新最大不重复长度
while (s[i] != s[j]) {  //为下一轮不重复子字符串检测做准备，将之前存的已存在字符设为不存在
exist[s[i]] = false;
i++;
}
i++;//子字符串开始指针后移一位
j++;  //尾指针后移，继续检测
} else {  //如果当前的字符还没有出现过，那么，把它加入已存在字符中，更新已存在字符表
exist[s[j]] = true;
j++;  //并将尾指针后移
}
}
maxLen = max(maxLen, n-i);
return maxLen;
}

时间复杂度是O(N)。虽然有两个while的嵌套，但是时间复杂度依然是O(N)，
因为i和j都只把这个string从开始到结束遍历了一遍。