算法题目2 - 给定一个字符串，找出其中最长的不重复子串

1. 问题描述

给定一个字符串，输出其最长的不重复子串，例如：

String str = "ababc";
输出：
abc

以下根据两种搜索算法。

2. 算法解决

2.1 暴力循环法

通过暴力循环搜索，时间负责度为O(n^3)，效率低，代码如下：

/**
     * 题目：给定一个字符串，找出其中最长的不重复子串
     * 暴力法 时间复杂度 O(n^3)
     * @param str
     * @return
     */
   private static String longestNoRepStr1(String str) {
        String result = "";
        if (str == null || str.length() == 0) {
            return result;
        }
        for (int i = 0; i < str.length(); i++) {
            for (int j = i; j < str.length(); j++) {
                // 判断子串是否重复 重复则跳出内层循环
                if (isRepStr(str, i, j)) {
                    break;
                }
                // 不重复则截取比较长度 保留长的
                String subStr = str.substring(i, j + 1);
                if (subStr.length() > result.length()) {
                    result = subStr;
                }
            }
        }
        return result;
    }

2.2 滑动窗口法

滑动窗口法借助左、右两个指针滚动判断，效率高，时间复杂度为O(n)，代码如下：

 /**
     * 题目2：给定一个字符串，找出其中最长的不重复子串
     * 滑动窗口法 时间复杂度  O(n)
     * @param str
     * @return
     */
    private static String longestNoRepStr2(String str) {
        String result = "";
        if (str == null || str.length() == 0) {
            return result;
        }
        // 左指针
        int left = 0;
        // 存储当前最大长度
        int maxLength = 0;
        // 存储当前窗口的元素下标
        Map<Character, Integer> characterMap = new HashMap<>();
        // 右指针滑动
        for (int right = 0; right < str.length(); right++) {
            char c = str.charAt(right);
            // 如果当前字符重复
            if (characterMap.containsKey(c)) {
                // 左指针右移
                left = Math.max(left, characterMap.get(c) + 1);
            }
            // 存储当前字符
            characterMap.put(c, right);
            // 当前字符串长度
            int currentLength = right - left + 1;
            // 保留长的
            if (currentLength > maxLength) {
                maxLength = currentLength;
                result = str.substring(left, right + 1);
            }
        }
        return result;
    }

3. 测试

调用测试：

public class LongestNoRepStrTest {
    public static void main(String[] args) {
        String str = "ababcd";
        // 暴力解法
        String result1 = longestNoRepStr1(str);
        System.out.println("最长不重复子串，暴力循环法结果：" + result1);
        System.out.println("====================");
        // 滑动窗口法
        String result2 = longestNoRepStr2(str);
        System.out.println("最长不重复子串，滑动窗口法结果：" + result2);
    }
 }

打印结果：

可见，输出结果一致