398，双指针求无重复字符的最长子串

Original 山大王wld 数据结构和算法 2022-05-01

收录于合集 #算法图文分析 161个

You should never judge something you don't understand.

你不应该去评判你不了解的事物。

问题描述

给定一个字符串，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: "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: "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: "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。

双指针求解

这题要求的是找出一个最长的字符串，并且这个字符串中没有重复的字符。最容易想到的就是双指针，最开始的时候两个指针i和j都指向第一个元素，然后i往后移，把扫描过的元素都放到map中，如果i扫描过的元素没有重复的，就顺便记录一下最大值max，如果i扫描过的元素有重复的，就改变j的位置，要保证j到i之间不能有重复的元素。我们就以pwwkew为例画个图看一下

我们使用一个map来存储扫描过的元素，其中i指针是一直往右移动的，如果i指向的元素在map中出现过，说明出现了重复的元素，要更新j的值。并且这个j的值只能增大不能减小，也就是说j只能往右移动，不能往左移动，所以下面代码中j取的是重复元素位置的下一个值和j这两个值的最大值，有点绕，我们直接看代码

if (map.containsKey(s.charAt(i))) { j = Math.max(j, map.get(s.charAt(i)) + 1);}

再来看下完整代码

 1public int lengthOfLongestSubstring(String s) {
 2    if (s.length() == 0)
 3        return 0;
 4    HashMap<Character, Integer> map = new HashMap<>();
 5    int max = 0;
 6    for (int i = 0, j = 0; i < s.length(); ++i) {
 7        //如果有重复的，就修改j的值
 8        if (map.containsKey(s.charAt(i))) {
 9            j = Math.max(j, map.get(s.charAt(i)) + 1);
10        }
11        map.put(s.charAt(i), i);
12        //记录查找的最大值
13        max = Math.max(max, i - j + 1);
14    }
15    //返回最大值
16    return max;
17}

使用队列求解

除了使用双指针以外，我们还可以使用队列来解决，这个原理也很简单。就是把元素不停的加入到队列中，如果有相同的元素，就把队首的元素移除，这样我们就可以保证队列中永远都没有重复的元素，每次计算的时候我们都要记录下最大长度，最后再返回即可。

 1public int lengthOfLongestSubstring(String s) {
 2    //用链表实现队列，队列是先进先出的
 3    Queue<Character> queue = new LinkedList<>();
 4    int max = 0;
 5    for (char c : s.toCharArray()) {
 6        while (queue.contains(c)) {
 7            //如果有重复的，队头出队，这里通过while循环，
 8            //如果还有重复的就继续出队，直到队列中没有
 9            // 重复的元素为止
10            queue.poll();
11        }
12        //添加到队尾
13        queue.add(c);
14        //记录下最大长度
15        max = Math.max(max, queue.size());
16    }
17    return max;
18}