图解LeetCode第 3 号问题：无重复字符的最长子串

该文已加入开源项目：LeetCodeAnimation（用动画的形式呈现解LeetCode题目的思路，目前 4000 Star ）。地址：https://github.com/MisterBooo/LeetCodeAnimation

LeetCode上第 3 号问题：Longest Substring Without Repeating Characters。

题目描述

给定一个字符串，找出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: 无重复字符的最长子串是 “abc”，其长度为 3。

示例 2:  
输入: “bbbbb”  
输出: 1.    
解释: 无重复字符的最长子串是 “b”，其长度为 1。

示例 3:    
输入: “pwwkew”  
输出: 3  
解释: 无重复字符的最长子串是 “wke”，其长度为 3。    
请注意，答案必须是一个子串，”pwke” 是一个子序列 而不是子串。

思路解析

建立一个256位大小的整型数组freg，用来建立字符和其出现位置之间的映射。

维护一个滑动窗口，窗口内的都是没有重复的字符，去尽可能的扩大窗口的大小，窗口不停的向右滑动。

• （1）如果当前遍历到的字符从未出现过，那么直接扩大右边界；

• （2）如果当前遍历到的字符出现过，则缩小窗口（左边索引向右移动），然后继续观察当前遍历到的字符；

• （3）重复（1）（2），直到左边索引无法再移动；

• （4）维护一个结果res，每次用出现过的窗口大小来更新结果res，最后返回res获取结果。

动画演示

参考代码

 1// 3. Longest Substring Without Repeating Characters
 2// https://leetcode.com/problems/longest-substring-without-repeating-characters/description/
 3//
 4// 滑动窗口
 5// 时间复杂度: O(len(s))
 6// 空间复杂度: O(len(charset))
 7class Solution {
 8public:
 9    int lengthOfLongestSubstring(string s) {
10        int freq[256] = {0};
11        int l = 0, r = -1; //滑动窗口为s[l...r]
12        int res = 0;
13        // 整个循环从 l == 0; r == -1 这个空窗口开始
14        // 到l == s.size(); r == s.size()-1 这个空窗口截止
15        // 在每次循环里逐渐改变窗口, 维护freq, 并记录当前窗口中是否找到了一个新的最优值
16        while(l < s.size()){
17            if(r + 1 < s.size() && freq[s[r+1]] == 0){
18                r++;
19                freq[s[r]]++;
20            }else {   //r已经到头 || freq[s[r+1]] == 1
21                freq[s[l]]--;
22                l++;
23            }
24            res = max(res, r-l+1);
25        }
26        return res;
27    }
28};