【算法】滑动窗口动态查找不含重复字符的最长子串

news2025/5/20 22:46:00
//        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。
//
//        输入: s = "abcabcbb"
//        输出: 3
        String s = "abcabcbb";
        String[] sArr = s.split("");
        StringBuilder noDuplicateStr = new StringBuilder();
        for (int i = 0; i < sArr.length; i++) {
            for (int j = i + 1; j < sArr.length; j++) {
                if (sArr[i].equals(sArr[j])) {
                    continue;
                }
                if (noDuplicateStr.toString().contains(sArr[j])) {
                    continue;
                }
                noDuplicateStr.append(sArr[i]).append(sArr[j]);
            }
        }
        System.out.println(noDuplicateStr.toString().length());

以上实现逻辑存在题,无法正确找到 不含有重复字符的最长子串 的长度。你能指出存在哪些问题吗?


❌ 当前代码存在的问题:

  1. noDuplicateStr 是通过拼接字符的方式构造的,但这种方式不能保证字符顺序和连续性。
  2. 双重循环的逻辑错误,导致重复字符无法正确判断。
  3. 使用 StringBuilder.contains() 方法并不能准确追踪无重复字符的子串。
  4. 最终输出的 length() 并不是“最长无重复子串”的长度,而是 noDuplicateStr 的长度,这与题目要求不符。

✅ 正确解法(滑动窗口算法):

这是一个经典的 滑动窗口(Sliding Window) 问题,可以通过维护一个窗口来动态查找不含重复字符的最长子串。

public class Solution {
    public static int lengthOfLongestSubstring(String s) {
        int n = s.length();
        int maxLength = 0;
        int left = 0;
        HashMap<Character, Integer> charIndexMap = new HashMap<>();

        for (int right = 0; right < n; right++) {
            char currentChar = s.charAt(right);

            // 如果字符已出现且在窗口内,则移动左指针到该字符上次出现位置的右边
            if (charIndexMap.containsKey(currentChar) && charIndexMap.get(currentChar) >= left) {
                left = charIndexMap.get(currentChar) + 1;
            }

            // 更新当前字符的位置
            charIndexMap.put(currentChar, right);

            // 计算当前窗口长度并更新最大值
            maxLength = Math.max(maxLength, right - left + 1);
        }

        return maxLength;
    }

    public static void main(String[] args) {
        String s = "abcabcbb";
        System.out.println(lengthOfLongestSubstring(s)); // 输出: 3
    }
}

🔍 示例说明:

对于输入 s = "abcabcbb",最长无重复字符的子串是 "abc",其长度为 3


🧠 算法复杂度分析:

  • 时间复杂度:O(n),其中 n 是字符串长度,每个字符最多被访问一次。
  • 空间复杂度:O(min(m, n))m 是字符集大小(如 ASCII 字符集为 128)。

💡 建议:

  • 使用 HashMap 来记录字符最后一次出现的位置。
  • 使用双指针(leftright)来维护当前窗口。
  • 这种方式效率高,适用于大多数类似子串问题。

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