剑指offer(C++)-JZ48:最长不含重复字符的子字符串(算法-动态规划)

简介: 剑指offer(C++)-JZ48:最长不含重复字符的子字符串(算法-动态规划)

题目描述:

请从字符串中找出一个最长的不包含重复字符的子字符串,计算该最长子字符串的长度。

数据范围:

s.length≤40000 s.length≤40000

示例:

输入:

"abcabcbb"


返回值:

3


说明:

因为无重复字符的最长子串是"abc",所以其长度为 3。

解题思路:

本题是动态规划的经典题目。有两个解题思路。

思路一:滑动窗口

  1. 设计一个滑动窗口,窗口的右边界先行,用哈希表统计字符出现次数。
  2. 当出现重复字符时,左边界出发缩小窗口直到重复字符消失。
  3. 持续刷新最值就可以了。


思路二:动态规划


  1. 用哈希表存放字符上次出现的位置下标;用长度比字符串大1的vector,存放截止到第i个字符时,能继续维持的子串长度,比如v[0]=0,v[1]=1,v[2]可能为1可能为2。
  2. 执行遍历。用哈希表判断当前字符是否为重复字符,如果不是重复字符,那就在前面子串长度基础上加1;若出现了重复字符,则该字符与其重复字符的距离为i-m[s[i]],但如果两者之间有别的重复字符,则需要考虑此类情况,可以认为在其重复字符之后的子串中,该字符未出现过,则有v[i]+1;所以,比较v[i]+1和i-m[s[i]]谁小取谁,因为小的子串没断开,后续可以继续连接,而断开的子串虽然长度大,但不可以继续增加了。
  3. 持续更新字符最新下标以及子串长度最大值。

测试代码:

思路一:滑动窗口

class Solution {
public:
    // 最长子串
    int lengthOfLongestSubstring(string s) {
        // 定义哈希表
        unordered_map<char, int> m;
        // 滑动窗口遍历
        int result = 0;
        for(int left = 0, right = 0; right < s.length(); ++right){
            // 窗口右边界先行,统计字符出现次数
            m[s[right]]++;
            // 当出现重复字符,窗口左边界右移缩小窗口直到重复字符消失
            while(m[s[right]] > 1){
                m[s[left]]--;
                left++;
            }
            // 持续刷新子串最大长度
            result = max(result, right - left + 1);
        }
        return result;
    }
};

思路二:动态规划

class Solution {
public:
    // 最长子串
    int lengthOfLongestSubstring(string s) {
        // 定义哈希表,存放的是字符出现的位置下标
        unordered_map<char, int> m;
        int result = 0;
        // v[i]表示截止到i个字符时,能继续维持的子串长度
        // 所以v[0]=0,v[1]=1
        vector<int> v = vector<int>(s.length() + 1, 0);
        // i是字符串中字符下标
        for(int i = 0; i < s.length(); ++i){
            // 当哈希表中没发现重复字符,那就在前面最长子串长度基础上+1
            if(m.find(s[i]) == m.end())
                v[i + 1] = v[i] + 1;
            // 若出现了重复字符,该字符与其重复字符的距离为i-m[s[i]]
            // 但如果两者之间有别的重复字符,那要考虑这类情况
            // 可以认为在其重复字符之后的子串中,该字符未出现过,则有v[i]+1
            // 所以v[i]+1和i-m[s[i]]谁小,取谁,因为小的这个子串没断开
            else
                v[i + 1] = min(v[i] + 1, i - m[s[i]]);
            // 刷新该字符最新下标
            m[s[i]] = i;
            // 刷新最值
            result = max(result, v[i + 1]);
        }
        return result;
    }
};


相关文章
|
2月前
|
算法 前端开发 数据处理
小白学python-深入解析一位字符判定算法
小白学python-深入解析一位字符判定算法
52 0
|
2月前
|
算法 测试技术 C++
【动态规划算法】蓝桥杯填充问题(C/C++)
【动态规划算法】蓝桥杯填充问题(C/C++)
|
1月前
|
算法 Python
在Python编程中,分治法、贪心算法和动态规划是三种重要的算法。分治法通过将大问题分解为小问题,递归解决后合并结果
在Python编程中,分治法、贪心算法和动态规划是三种重要的算法。分治法通过将大问题分解为小问题,递归解决后合并结果;贪心算法在每一步选择局部最优解,追求全局最优;动态规划通过保存子问题的解,避免重复计算,确保全局最优。这三种算法各具特色,适用于不同类型的问题,合理选择能显著提升编程效率。
41 2
|
2月前
|
算法
动态规划算法学习三:0-1背包问题
这篇文章是关于0-1背包问题的动态规划算法详解,包括问题描述、解决步骤、最优子结构性质、状态表示和递推方程、算法设计与分析、计算最优值、算法实现以及对算法缺点的思考。
89 2
动态规划算法学习三:0-1背包问题
|
2月前
|
算法
动态规划算法学习四:最大上升子序列问题(LIS:Longest Increasing Subsequence)
这篇文章介绍了动态规划算法中解决最大上升子序列问题(LIS)的方法,包括问题的描述、动态规划的步骤、状态表示、递推方程、计算最优值以及优化方法,如非动态规划的二分法。
76 0
动态规划算法学习四:最大上升子序列问题(LIS:Longest Increasing Subsequence)
|
2月前
|
算法
动态规划算法学习二:最长公共子序列
这篇文章介绍了如何使用动态规划算法解决最长公共子序列(LCS)问题,包括问题描述、最优子结构性质、状态表示、状态递归方程、计算最优值的方法,以及具体的代码实现。
159 0
动态规划算法学习二:最长公共子序列
|
2月前
|
存储 人工智能 算法
【算法——动态规划】蓝桥ALGO-1007 印章(C/C++)
【算法——动态规划】蓝桥ALGO-1007 印章(C/C++)
【算法——动态规划】蓝桥ALGO-1007 印章(C/C++)
|
2月前
|
算法 数据处理 C++
c++ STL划分算法;partition()、partition_copy()、stable_partition()、partition_point()详解
这些算法是C++ STL中处理和组织数据的强大工具,能够高效地实现复杂的数据处理逻辑。理解它们的差异和应用场景,将有助于编写更加高效和清晰的C++代码。
36 0
|
2月前
|
存储 算法
动态规划算法学习一:DP的重要知识点、矩阵连乘算法
这篇文章是关于动态规划算法中矩阵连乘问题的详解,包括问题描述、最优子结构、重叠子问题、递归方法、备忘录方法和动态规划算法设计的步骤。
137 0
|
2月前
|
缓存 网络协议 API
C/C++ StringToAddress(字符串转 boost::asio::ip::address)
通过上述步骤和示例代码,你可以轻松地在C++项目中实现从字符串到 `boost::asio::ip::address`的转换,从而充分利用Boost.Asio库进行网络编程。
72 0