JavaScript怎麼尋找不重複子字串

在實際開發中，我們經常需要對字串進行一些操作和處理，其中之一就是尋找不重複的子字串。比如說，在字串“abcabcbb”中，最長的不重複子字串是“abc”，而在字串“bbbbbb”中，最長的不重複子字串是“b”。這些問題在演算法中被稱為「最長不重複子字串」問題，我們可以使用 JavaScript 來解決。

一、暴力枚舉法

最樸素的方法是使用暴力枚舉法，也就是針對每個字符從頭開始遍歷字符串，將不重複的字符一個一個添加到子字串中，直到遇到重複的字元。然後，記錄下此時的子字串長度，重置子字串，繼續向下遍歷字串，直到遍歷結束為止。

程式碼如下：

function longestSubstring(str) {
  let maxLength = 0; // 定义最大长度为 0
  for(let i = 0; i < str.length; i++) {
    let map = new Map(); // 定义 Map 来保存子串中元素出现的次数
    let length = 0; // 定义子串长度为 0
    for(let j = i; j < str.length; j++) {
      if(map.has(str[j])) { // 如果子串中已经有这个元素了
        maxLength = Math.max(maxLength, length); // 更新最大长度
        break; // 说明这个子串已经不符合要求了，跳出内部循环
      } else {
        map.set(str[j], 1); // 在 Map 中记录该元素的出现次数
        length++; // 子串长度 +1
        maxLength = Math.max(maxLength, length); // 更新最大长度
      }
    }
  }
  return maxLength;
}

此方法的時間複雜度為O(n^3)，由於巢狀循環的數量非常多，所以在處理較長字串時其效率非常低。

二、滑動視窗法

為了提高效率，我們可以使用滑動視窗法。滑動窗口的想法是維護一個長度為 k 的窗口，並且滑動這個窗口來處理字串。在本問題裡，滑動視窗的長度即為不重複的字符串長度。

具體來說，在遍歷字串時，我們定義一個起點指標和一個終點指針，這兩個指標將構成一個視窗。在每次循環中，如果終點指標指向的元素不存在於視窗中，我們可以將它加到視窗中，然後擴大窗口，更新視窗的長度。如果終點指標指向的元素已經在視窗中存在了，我們需要將起點指標向右移動，縮小窗口，直到終點指標指向的元素不再存在於視窗中。在這個過程中，我們需要使用一個映射表來記錄視窗內每個元素出現的次數。

程式碼如下：

function longestSubstring(str) {
  let maxLength = 0; // 定义最大长度为 0
  let map = new Map(); // 定义 Map 来保存元素出现的次数
  let left = 0; // 定义左指针为 0
  for(let right = 0; right < str.length; right++) {
    if(map.has(str[right])) { // 如果窗口内已经有该元素了
      left = Math.max(left, map.get(str[right]) + 1); // 更新左指针，向右移动
    }
    map.set(str[right], right); // 在 Map 中记录该元素的位置
    maxLength = Math.max(maxLength, right - left + 1); // 更新最大长度
  }
  return maxLength;
}

滑動視窗法的時間複雜度為 O(n)，利用 HashMap 快速定位和儲存字符，相比暴力枚舉法更快，更有效率。

三、總結

針對字串中的最長不重複子字串問題，我們可以使用兩種方法來解決：暴力枚舉法和滑動視窗法。暴力枚舉法時間複雜度很高，而滑動視窗法效率更高。在實際開發中，我們可以根據需要選擇合適的方法來解決問題。

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