Полная и полная версия.

🎯ВВЕДЕНИЕ

Нахождение длины самой длинной подстроки в заданной строке, не содержащей повторяющихся символов, является распространенной проблемой программирования. Для ее решения требуется эффективный алгоритм, и Python предлагает простой подход к решению этой задачи. В этой статье мы подробно рассмотрим проблему, обсудим алгоритмический подход и предоставим реализацию Python.

💡ЗАЯВЛЕНИЕ ПБОБЛЕМА

Наша цель — определить длину самой длинной подстроки внутри строки, не содержащей повторяющихся символов. Например, в строке «abcabcbb» самая длинная подстрока без повторяющихся символов — «abc» длиной 3.

✓ АЛГОРИТМИЧЕСКИЙ ПОДХОД

Чтобы эффективно решить эту проблему, мы можем использовать подход скользящего окна с набором или словарем, чтобы отслеживать символы, просмотренные до сих пор. Вот шаги алгоритма:

  1. Инициализируйте переменную start, чтобы отслеживать начальный индекс текущей подстроки, и словарь или набор для хранения самого последнего вхождения каждого символа.
  2. Перебрать строку, используя указатель i и цикл.
  3. На каждой итерации проверяйте, присутствует ли уже текущий символ char в словаре или наборе. Если это так, это указывает на повторяющийся символ.
  4. Если обнаружен повторяющийся символ, обновите индекс start до одной позиции после последнего вхождения этого символа. Это позволит нам переместить окно в следующую позицию.
  5. Обновите словарь или задайте для него текущий символ и его индекс.
  6. Вычислите длину текущей подстроки, вычитая индекс start из текущего индекса i и добавляя 1.
  7. Отслеживайте максимальную длину, наблюдаемую до сих пор, обновляя переменную max_length, если текущая длина подстроки больше, чем предыдущий максимум.
  8. Повторяйте шаги 3–7, пока не будет пройдена вся строка.
  9. Верните max_length в качестве результата.

🐍 РЕАЛИЗАЦИЯ ПИТОН

Давайте взглянем на код Python, реализующий этот алгоритм:

def lengthOfLongestSubstring(s):
    if len(set(s)) == len(s):
        return len(s)
    
    start = 0
    seen = {}
    max_length = 0
    
    for i, char in enumerate(s):
        if char in seen and seen[char] >= start:
            start = seen[char] + 1
        seen[char] = i
        max_length = max(max_length, i - start + 1)
    
    return max_length

Пример использования:

Теперь давайте посмотрим на алгоритм в действии на примере:

string = "abcabcbb"
length = lengthOfLongestSubstring(string)
print(length)  # Output: 3

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Нахождение длины самой длинной подстроки без повторяющихся символов — распространенная проблема программирования, которую можно эффективно решить с помощью Python. Поддерживая скользящее окно и обновляя начальный индекс всякий раз, когда встречается повторяющийся символ, мы можем достичь оптимального решения. Предоставленная реализация Python предлагает простой подход к решению этой задачи.

Этот алгоритм и код можно использовать в различных сценариях, где важно идентифицировать уникальные подстроки, например, при обработке строк, анализе данных или даже в задачах кодирования интервью.

Поняв постановку задачи, алгоритмический подход и реализацию Python, вы теперь можете уверенно решать аналогичные задачи и применять эти знания для эффективного решения реальных проблем.

В заключение, способность находить длину самой длинной подстроки без повторяющихся символов является ценным навыком в вашем наборе инструментов для программирования. С представленным здесь алгоритмом и кодом у вас есть прочная основа для решения этой проблемы и обретения уверенности в своих способностях программирования на Python.

Если у вас есть какие-либо вопросы или вам нужны дополнительные разъяснения, не стесняйтесь спрашивать. Я здесь чтобы помочь!