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Python如何解決無重復(fù)字符的最長子串問題

汽車電子技術(shù) ? 來源: Python腳本 ? 作者: idlewith ? 2023-03-03 14:34 ? 次閱讀

這是一個關(guān)于字符串的經(jīng)典問題,給定一個字符串,求出其中最長的不含有重復(fù)字符的子串。例如,給定字符串 abcabcbb,則其中最長的不含重復(fù)字符的子串為 abc,長度為 3

一種解決這個問題的方法是使用滑動窗口。我們可以從字符串的開頭開始,逐個添加字符,直到出現(xiàn)重復(fù)字符,然后從重復(fù)字符的位置開始繼續(xù)添加字符。每次添加字符時,我們可以使用一個哈希表來存儲字符的位置,如果當前字符已經(jīng)出現(xiàn)過,則更新哈希表中字符的位置,并更新窗口的起始位置。

具體思路如下:

當我們遍歷字符串時,可以用一個滑動窗口來維護當前不含重復(fù)字符的子串。每次添加字符時,如果該字符在窗口中已經(jīng)出現(xiàn)過,則更新窗口的起始位置,使窗口不包含重復(fù)字符。

算法的具體步驟如下:

  1. 定義滑動窗口的起始位置 start 和結(jié)束位置 end,初始時 start=0end=0。
  2. 定義一個哈希表 char_index 來存儲字符在字符串中的位置。
  3. 定義一個變量 max_len 表示最長不含重復(fù)字符的子串的長度,初始時設(shè)為 0。
  4. 遍歷字符串中的每一個字符,記當前字符為 char,當前字符在字符串中的位置為 index。
  5. 如果字符 char 已經(jīng)在窗口中出現(xiàn)過,即字符 char 在哈希表 char_index 中對應(yīng)的值不為 0,并且該值大于等于窗口的起始位置 start,則更新窗口的起始位置 startchar_index[char] + 1。
  6. 更新窗口的結(jié)束位置 endindex,并更新哈希表 char_index 中字符 char 對應(yīng)的值為 index
  7. 更新最長不含重復(fù)字符的子串的長度 max_len,即 max_len = max(max_len, end - start + 1)。
  8. 重復(fù)步驟 4-7,直到遍歷完整個字符串。
  9. 返回最長不含重復(fù)字符的子串的長度 max_len。

以下是一個用 Python 實現(xiàn)的示例代碼:

def length_of_longest_substring(s: str) -> int:
    # 定義窗口的起始位置和結(jié)束位置
    start: int = 0
    end: int = 0

    # 定義一個哈希表存儲字符的位置
    char_index: dict = {}

    # 最長不含重復(fù)字符的子串的長度
    max_len: int = 0

    # 遍歷字符串
    for index, char in enumerate(s):
        # 如果字符 char 已經(jīng)在窗口中出現(xiàn)過,更新窗口的起始位置
        if char in char_index and char_index[char] >= start:
            start = char_index[char] + 1

        # 更新窗口的結(jié)束位置和窗口中字符 char 的位置
        end = index
        char_index[char] = index

        # 更新最長不含重復(fù)字符的子串的長度
        max_len = max(max_len, end - start + 1)

    return max_len

使用該算法,我們可以輸入字符串 abcabcbb,得到最長不含重復(fù)字符的子串的長度 3,即為題目中給出的示例的答案。

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報投訴
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