美文网首页算法数据结构和算法分析
LeetCode 03 无重复字符的最长子串(python3)

LeetCode 03 无重复字符的最长子串(python3)

作者: 京酱玫瑰 | 来源:发表于2019-10-23 11:25 被阅读0次

    字符串的子串求解类问题是一整个系列的方法,正好用这道题作为我个人学习的一个总结吧。
    作为一个没有训练过特定解法的新手,能够想到的最直观方法应该就是暴力求解法,这个方法时间复杂度必然很高,但是好在思路清晰,也容易上手,所以就先从暴力法开始吧。

    题目描述:

    给定一个字符串,请你找出其中不含有重复字符的 最长子串 的长度。

    示例 1:

    输入: "abcabcbb"
    输出: 3
    解释: 因为无重复字符的最长子串是 "abc",所以其长度为 3。

    示例 2

    输入: "bbbbb"
    输出: 1
    解释: 因为无重复字符的最长子串是 "b",所以其长度为 1。

    示例 3:

    输入: "pwwkew"
    输出: 3
    解释: 因为无重复字符的最长子串是 "wke",所以其长度为 3。
    请注意,你的答案必须是 子串 的长度,"pwke" 是一个子序列,不是子串。

    暴力求解法

    • 我的初始思路:
      维护一个子串sub_string,外层循环按照给定字符串s每一个字符顺序扫描,并且和子串每一个字符进行比较(这里子串扫描应该从后往前),一旦当前字符在子串中找到相同的字符,那么子串就从相同字符前一个那里截断,然后把新字符加在结尾。每轮扫描后更新最长子串的长度,循环结束后返回。

    • 代码:

    class Solution:
        def lengthOfLongestSubstring(self, s: str) -> int:
            sub_string = ''
            lens = 0
            for i in range(len(s)):
                if sub_string:
                    for j in range(len(sub_string)-1,-1,-1):
                        if s[i] == sub_string[j]:
                            sub_string = sub_string[j+1:]
                            break
                sub_string+=s[i]
                #print(sub_string)
                lens = max(lens, len(sub_string))
            return lens
    
    • 结果:
      因为两层嵌套循环的使用,结果时间复杂度约为O(n^2),那么速度也是可想而知的慢……(还好没超时)

    执行用时 :372 ms, 在所有 python3 提交中击败了13.76%的用户

    我这个速度是注定要被人嘲笑的(还好我脸皮厚),接下来就是进阶之路啦。

    暴力求解法的进化思路 -- 滑块法

    • 思路:
      我在网上偶然发现了一个跟我的思路非常像,但是效率高了很多的解法。来自于简书冬小羊的这篇博客,可以去读一下。
      这个解法优化的点在于:
    1. 不需要维护一个子串了,而采用哈希表的方式记录每一个字符出现的次数,这样就可以很方便的找到多余的字符。
    2. 同时也就不需要遍历子串找到截断点。而是采用双指针指向子串首尾的方式,一旦子串里有字符重复,那么就移动子串头一格,直到子串里没有重复字符为止。其实这一步做的事情就相当于截断子串了。

      下面这张图也来自于冬小羊的博客,大家可以直观感受一下这个解法: 滑动法图解
    • 代码:
    class Solution:
        def lengthOfLongestSubstring(self, s: str) -> int:
            start = 0 # 子串起点指针
            end = 0 # 子串终点指针
            char_dict = dict() #统计子串中每一个字符出现的个数
            lens = 0
    
            for i in s:
                end += 1
                char_dict[i] = char_dict.get(i,0)+1
                while char_dict[i] > 1:
                    char_dict[s[start]] -= 1
                    start += 1
                lens = max(lens,end-start)
            return lens
    
    • 结果:
      不得不说,这样修改之后,效果真的是杠杠的

    执行用时 :80 ms, 在所有 python3 提交中击败了78.88%的用户

    因为这样其实只有一个循环,内层因为巧妙使用指针和哈希表(就是字典表)所以大大提升了运行效率,感谢网友朋友们的智慧。

    相关文章

      网友评论

        本文标题:LeetCode 03 无重复字符的最长子串(python3)

        本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/hlphvctx.html