3. 无重复字符的最长子串

English Version

题目描述

给定一个字符串 s ，请你找出其中不含有重复字符的 最长子串 的长度。

 

示例 1:

输入: s = "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: s = "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: s = "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：

• 0 <= s.length <= 5 * 104
• s 由英文字母、数字、符号和空格组成

解法

方法一：双指针 + 哈希表

定义一个哈希表记录当前窗口内出现的字符，记 $i$ 和 $j$ 分别表示不重复子串的开始位置和结束位置，无重复字符子串的最大长度记为 ans。

遍历字符串 s 的每个字符 $s[j]$，我们记为 $c$。若 $s[i..j-1]$ 窗口内存在 $c$，则 $i$ 循环向右移动，更新哈希表，直至 $s[i..j-1]$ 窗口不存在 c，循环结束。将 c 加入哈希表中，此时 $s[i..j]$ 窗口内不含重复元素，更新 ans 的最大值。

最后返回 ans 即可。

时间复杂度 $O(n)$，其中 $n$ 表示字符串 s 的长度。

双指针算法模板：

for (int i = 0, j = 0; i < n; ++i) {
    while (j < i && check(j, i)) {
        ++j;
    }
    // 具体问题的逻辑
}

Python3

class Solution:
    def lengthOfLongestSubstring(self, s: str) -> int:
        ss = set()
        i = ans = 0
        for j, c in enumerate(s):
            while c in ss:
                ss.remove(s[i])
                i += 1
            ss.add(c)
            ans = max(ans, j - i + 1)
        return ans

Java

class Solution {
    public int lengthOfLongestSubstring(String s) {
        Set<Character> ss = new HashSet<>();
        int i = 0, ans = 0;
        for (int j = 0; j < s.length(); ++j) {
            char c = s.charAt(j);
            while (ss.contains(c)) {
                ss.remove(s.charAt(i++));
            }
            ss.add(c);
            ans = Math.max(ans, j - i + 1);
        }
        return ans;
    }
}

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) {
        unordered_set<char> ss;
        int i = 0, ans = 0;
        for (int j = 0; j < s.size(); ++j) {
            while (ss.count(s[j])) ss.erase(s[i++]);
            ss.insert(s[j]);
            ans = max(ans, j - i + 1);
        }
        return ans;
    }
};

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) int {
	ss := map[byte]bool{}
	i, ans := 0, 0
	for j := 0; j < len(s); j++ {
		for ss[s[j]] {
			ss[s[i]] = false
			i++
		}
		ss[s[j]] = true
		ans = max(ans, j-i+1)
	}
	return ans
}

func max(a, b int) int {
	if a > b {
		return a
	}
	return b
}

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
}

func max(a, b int) int {
	if a > b {
		return a
	}
	return b
}

JavaScript

/**
 * @param {string} s
 * @return {number}
 */
var lengthOfLongestSubstring = function (s) {
    const ss = new Set();
    let i = 0;
    let ans = 0;
    for (let j = 0; j < s.length; ++j) {
        while (ss.has(s[j])) {
            ss.delete(s[i++]);
        }
        ss.add(s[j]);
        ans = Math.max(ans, j - i + 1);
    }
    return ans;
};

C#

public class Solution {
    public int LengthOfLongestSubstring(string s) {
        var ss = new HashSet<char>();
        int i = 0, ans = 0;
        for (int j = 0; j < s.Length; ++j)
        {
            while (ss.Contains(s[j]))
            {
                ss.Remove(s[i++]);
            }
            ss.Add(s[j]);
            ans = Math.Max(ans, j - i + 1);
        }
        return ans;
    }
}

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;
}

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;
}

Swift

class Solution {
    func lengthOfLongestSubstring(_ s: String) -> Int {
        var map = [Character: Int]()
        var currentStartingIndex = 0
        var i = 0
        var maxLength = 0
        for char in s {
            if map[char] != nil {
                if map[char]! >= currentStartingIndex {
                    maxLength = max(maxLength, i - currentStartingIndex)
                    currentStartingIndex = map[char]! + 1
                }
            }
            map[char] = i
            i += 1
        }
        return max(maxLength, i - currentStartingIndex)
    }
}

Nim

proc lengthOfLongestSubstring(s: string): int =
  var
    i = 0
    j = 0
    res = 0
    literals: set[char] = {}

  while i < s.len:
    while s[i] in literals:
      if s[j] in literals:
        excl(literals, s[j])
      j += 1
    literals.incl(s[i]) # Uniform Function Call Syntax f(x) = x.f
    res = max(res, i - j + 1)
    i += 1

  result = res # result has the default return value

Rust

use std::collections::HashSet;

impl Solution {
    pub fn length_of_longest_substring(s: String) -> i32 {
        let s = s.as_bytes();
        let mut set = HashSet::new();
        let mut i = 0;
        s.iter()
            .map(|c| {
                while set.contains(&c) {
                    set.remove(&s[i]);
                    i += 1;
                }
                set.insert(c);
                set.len()
            })
            .max()
            .unwrap_or(0) as i32
    }
}

...