leetcode的Hot100系列--3. 無重覆字元的最長子串--滑動視窗

来源:https://www.cnblogs.com/payapa/archive/2019/07/16/11197838.html
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可以先想下這兩個問題: 1、怎樣使用滑動視窗? 2、如何快速的解決字元查重問題? 滑動視窗 可以想象一下有兩個指針,一個叫begin,一個叫now 這兩個指針就指定了當前正在比較無重覆的字元串,當再往後讀取一個字元的時候,就需要比較該字元在begin到now之間是否有重覆,如果有重覆的話,則記錄當前 ...


可以先想下這兩個問題:
1、怎樣使用滑動視窗?
2、如何快速的解決字元查重問題?

滑動視窗

可以想象一下有兩個指針,一個叫begin,一個叫now

這兩個指針就指定了當前正在比較無重覆的字元串,當再往後讀取一個字元的時候,就需要比較該字元在begin到now之間是否有重覆,如果有重覆的話,則記錄當前字元串長度,然後把begin往後移動,繼續尋找後面的無重覆字元子串。

例如,這裡的字元串是:“fabcade”。
1、當開始比較字元串的時候,begin指向了第一個字元f,now也指向了第一個字元f,當前只有一個字元,也就不需要比較是否重覆。
2、然後讀取第二個字元,begin依然指向f,now指向了字元a,這個就需要比較一下a是否與之前的相同,沒有相同的就繼續讀取。
3、當now指向第二個a的時候,begin指向f,此時發現前面已經有了一個a了,(這裡可以先記錄一下當前字元串長度)所以begin就需要往後移動到a後面的b的位置,則當前的字元串為:bca,之後繼續讀取d,等等等。

總而言之,滑動視窗記錄了當前無重覆的字元串,當遇到重覆的時候,就把begin指針往後移動到不重覆的位置(也就是前面那個重覆字元的後面),然後繼續遍歷字元串到最後。

如何快速字元查重

因為這裡都是字元,可以直接把該字元作為數組下標,當讀取到一個字元的時候,直接把該字元下標對應的值置為1,表示當前已經存在一個字元(其實就是相當於把字元作為hash的key),例如:

char array[127] = {0};
char data = 'a';
if (0 == array[data])  // 說明之前沒有讀到過該字元
{
    array[data] = 1;  // 置位,表示已經讀到過該字元
}
else
{
    // 說明此字元重覆
}

我們可以先想一下思路:
先初始化begin和now,然後迴圈讀取字元串,每讀取一個字元串,就在數組裡查找一下,如果數組裡不為0,就說明有重覆的字元,需要把當前的字元串長度記錄下來,然後begin往後移動到不重覆的字元上,然後把該數組全部位置為0,再把begin後面的字元對應的數組置位1,最後再繼續比較。
這麼寫當然也是可以,但不停的把數組置1再清0再置1,會很浪費時間,可以有其他方法嗎?
當然是有的,我們可以這麼寫:

置位的時候,不填1,而填寫當前字元所在的位置。

這樣有什麼好處呢?因為前面的begin,已經記錄了當前字元串比較的起始位置,當讀取到一個字元串:
如果他出現的位置在begin之前,就說明,雖然以前已經有了該字元,但那個是之前的事情了,不在現在的這個字元串範圍之內,所以它還是不算重覆的;
如果他上次出現的位置在begin之後,就說明在當前比較的字元串中已經有一個和他相同的字元了。
這樣的話,通過位置信息就能夠知道該字元在當前比較位置是否重覆,就不需要反覆的對數字進行清零和置位了。
在leetcode上,提高了9倍!(使用置位和清零花費44ms,使用位置標記花費4ms)


int lengthOfLongestSubstring(char * s){
    
    int local[127] = {0}, data;  // local數組就是用來記錄每個字元出現的位置
    int lenNow = 0, lenMax = 0;
    int len = strlen(s);
    int begin = 1;
    for (int i=0; i<len; i++)
    {
        data = s[i];
        if ((0 == local[data]) || (begin > local[data]))
        {
            lenNow ++;
        }
        else
        {
            if (lenNow > lenMax)    lenMax = lenNow;
            lenNow = i + 1 - local[data];
            begin = local[data] + 1;  // 更新begin的位置
        }
        local[data] = i + 1;
        // 這裡記錄的位置是下標加1,也就是從1開始記錄,為什麼不從0開始記錄呢?
        // 如果從0開始,那麼0就有兩種意思:該字元從沒出現過,該字元出現的位置是0。當0正好又是begin的時候,比如字元串:"abca"
    }
    if (lenNow > lenMax)    lenMax = lenNow;
    return lenMax;
}

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