無重復字符的最長子串

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

示例 1:

輸入: "abcabcbb"
輸出: 3 
解釋: 因為無重復字符的最長子串是 "abc"，所以其長度為 3。

示例 2:

輸入: "bbbbb"
輸出: 1
解釋: 因為無重復字符的最長子串是 "b"，所以其長度為 1。

示例 3:

輸入: "pwwkew"
輸出: 3
解釋: 因為無重復字符的最長子串是 "wke"，所以其長度為 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，看它是否不含有重復的字符。
• 算法

  • 1.為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為 i 和 j。那么我們有 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的字串是否包含重復的字符，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表來降低時間復雜度
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) //已檢測到當前重復字符，則從當前j~i+1的后續字符不必再檢測
					break;
				for (int k = i; k < j; ++k) { //判斷從i~j+1的字符是否存在重復
					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。 然后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，我們找到的沒有重復字符的最長子字符串將會以索引 i開頭。

class Solution {
public:
    //以字符作為key，以下表作為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表大小為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;
	}
};