个人社区：https://bbs.csdn.net/forums/smile
个人主页：https://blog.csdn.net/qq_43665602
欢迎各位志同道合的朋友，一起学习！
一、题目描述
1.题目内容
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。
2.样例
二、解决方案
看见这种求最优解的问题，可以尝试使用贪心算法，尤其对于集合覆盖问题、区间问题以及分配问题。
贪心算法：求局部最优（当前最优），以使最终结果为最优解或者近似最优解。
本题目的是求出给定字符串S中不含重复字符的最长子串，很自然地可以想到，我们可以通过逐步求解当前无重复最长子串，最后得到字符串S中不含重复字符的最长子串。
需要注意子串必须是连续的，要与子序列区分。
1.算法流程
1）分析
以样例1和样例2为例，我通过图解分析一下求解无重复字符最长子串的过程：
样例1，S=“abcabcbb”,从字符串开头开始分别以当前字符为起点，确定此时的无重复字符的最长子串：
（1）i=0：起点为a，最长子串为abc，长度为3；
（2）i=1：起点为b，最长子串为bca，长度为3；
（3）i=2：起点为c，最长子串为cab，长度为3；
（4）i=3：起点为a，最长子串为abc，长度为3；
（5）i=4：起点为b，最长子串为bc，长度为2；
（6）i=5：起点为c，最长子串为cb，长度为2；
（7）i=6：起点为b，最长子串为b，长度为1；
（8）i=7：起点为b，最长子串为b，长度为1；
可看到第一次确定的子串长度为3，此后子串长度均小于等于3，所以最长子串为abc，其长度为3。
样例2，S=“pwwkew”,从字符串开头开始分别以当前字符为起点，确定此时的无重复字符的最长子串：
（1）i=0：起点为p，最长子串为pw，长度为2；
（2）i=1：起点为w，最长子串为w，长度为1；
（3）i=2：起点为w，最长子串为wke，长度为3；
（4）i=3：起点为k，最长子串为kew，长度为3；
（5）i=4：起点为e，最长子串为ew，长度为2；
（6）i=5：起点为w，最长子串为w，长度为1；
可看到第三次确定的子串长度为3，此后子串长度均小于等于3，所以最长子串为wke，其长度为3。
从上面的图示中可以清晰看到最长子串的确定过程，由此可归纳出我们的算法流程，便于代码编写。
2）算法流程
选择策略：确定当前最长无重复子串，遇到重复字符即说明可确定当前最长无重复子串.
- （1）依次遍历字符串，使用集合存储每个元素（这里使用HashSet）；
- （2）如果集合中存在当前指向的字符，说明有重复：比较此时maxLen与set.size的大小决定是否更新maxLen；
- （3）循环（1-2），如果遇到更长子串，则更新maxLen； 如果剩余子串长度小于等于maxLen则停止遍历；
需要注意特殊情况：如果字符串为空串或者其长度为1，说明其最长无重复子串为其本身。
2.Java代码
1）核心代码
class Solution {
/**
* 选择策略：当前最长无重复子串，遇到重复字符就重置
*/
public int lengthOfLongestSubstring(String s) {
if (s.length()<=1){ // 如果字符串为空串或者其长度为1，说明其最长无重复子串为其本身
return s.length();
}
int n=s.length();
Set<Character> withoutRepeat=new HashSet<>(); // 存储当前子串
int i=0,maxLen=0;
while (i<n){ // 依次遍历每个字符
withoutRepeat.clear(); // 存储新的子串需要重置Set
int j=i;
while (j<n){ // 寻找当前字符开始的最长子串
if(withoutRepeat.contains(s.charAt(j))){ // 遇到重复字符就停止寻找
break;
}
withoutRepeat.add(s.charAt(j));
j++;
}
if((j-i+1)>maxLen){ // 确定是否更新maxLen，j-i+1为当前子串长度
maxLen=j-i;
}
if (maxLen>=(n-i+1)){ // 如果剩余子串长度小于等于maxLen则停止遍历
break;
}
i++;
}
return maxLen;
}
}
2）完整测试代码
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
/**
* LeetCode3：无重复字符的最长子串
*/
public class WithoutRepeat {
public static void main(String[] args) {
String s = "abcabcbb";
// String s = "bbbbbb";
// String s = "pwwkew";
// String s = "au";
System.out.println(new RepeatSolution().lengthOfLongestSubstring(s));
}
}
class RepeatSolution {
/**
* 选择策略：当前最长无重复子串，遇到重复字符就重置
* @param s
* @return
*/
public int lengthOfLongestSubstring(String s) {
if (s.length()<=1){
return s.length();
}
int n=s.length();
Set<Character> withoutRepeat=new HashSet<>();
int i=0,maxLen=0;
while (i<n){ // 依次遍历每个字符
withoutRepeat.clear();
int j=i; // 寻找当前字符开始的最长子串
while (j<n){
if(withoutRepeat.contains(s.charAt(j))){
break;
}
withoutRepeat.add(s.charAt(j));
j++;
}
if((j-i+1)>maxLen){
maxLen=j-i;
}
if (maxLen>=(n-i+1)){
break;
}
i++;
}
return maxLen;
}
}