【Java】 劍指offer(48) 最長不含重復字符的子字符串

本文參考自《劍指offer》一書，代碼采用Java語言。

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題目　

　　請從字符串中找出一個最長的不包含重復字符的子字符串，計算該最長子字符串的長度。假設字符串中只包含從'a'到'z'的字符。

思路

　　動態規划法：定義函數f(i)為：以第i個字符為結尾的不含重復字符的子字符串的最大長度。

　　（1）當第i個字符之前未出現過，則有：f(i)=f(i-1)+1

　　（2）當第i個字符之前出現過，記該字符與上次出現的位置距離為d

　　　　1）如果d<=f(i-1)，則有f(i)=d；

　　　　2）如果d>f(i-1)，則有f(i)=f(i-1)+1；

　　我們從第一個字符開始遍歷，定義兩個int變量preLength和curLength來分別代表f(i-1)和f(i)，再創建一個長度為26的pos數組來存放26個字母上次出現的位置，即可根據上述說明進行求解。

　　注意：每次最大長度和字母出現位置要記得更新。

　　另一種思路：遍歷每個字符，把當前字符看成子字符串的末尾結點，同時更新開頭結點，詳細代碼見Longest Substring Without Repeating Characters

測試算例　

　　1.功能測試（一個或者多個字符，全部字符不同/相同）

　　2.特殊測試（null，空字符串）

Java代碼

//題目：請從字符串中找出一個最長的不包含重復字符的子字符串，計算該最長子
//字符串的長度。假設字符串中只包含從'a'到'z'的字符。

public class LongestSubstringWithoutDup {
	public static int  maxLength(String str) {
		if(str==null || str.length()<=0)
			return 0;
		int preLength=0;  //即f(i-1)
		int curLength=0;  //即f(i)
		int maxLength=0;
		int[] pos= new int[26];  //用於存放字母上次出現的位置
		for(int i=0;i<pos.length;i++)
			pos[i]=-1;
		for(int i=0;i<str.length();i++) {
			int letterNumber = str.charAt(i)-'a';
			if(pos[letterNumber]<0 || i-pos[letterNumber]>preLength) {
				curLength=preLength+1;
			}else {
				curLength=i-pos[letterNumber];
			}
			pos[letterNumber]=i;
			if(curLength>maxLength)
				maxLength=curLength;			
			preLength=curLength;
		}
		return maxLength;
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println(maxLength("arabcacfr")==4);
		System.out.println(maxLength("a")==1);
		System.out.println(maxLength("aaa")==1);
		System.out.println(maxLength("abcdef")==6);
		System.out.println(maxLength("")==0);
		System.out.println(maxLength(null)==0);
	}
}

　　

收獲

　　1.函數f(i)為：以第i個字符為結尾的不含重復字符的子字符串的最大長度。而不是以第i個字符作為開頭。第i個字符作為結尾可以方便與下一個字符進行聯系。

　　2.學會用長度為26的數組來存放26個字母所在的位置下標。

 

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