字符串不重复子串的个数的java代码实现

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mob64ca12f37e8a 2024-10-28 04:45:26 ©著作权

文章标签 子串字符串 java 文章分类 Java 后端开发

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字符串不重复子串的个数实现指南

一、引言

在编程中，经常需要处理字符串的问题。本次我们将学习如何在 Java 中实现计算给定字符串中不重复子串的个数。作为刚入行的小白，可能面对这个任务会感到无从下手，而我的任务就是帮助你逐步完成这一目标。本文将详细说明整个流程并附上代码示例。

二、解决问题的流程

我们可以将这个问题的解决分为几个步骤：

步骤	描述
1	定义函数和参数，接收字符串输入
2	使用双指针技术遍历字符串
3	维护一个集合来存储当前不重复子串
4	计算并返回不重复子串的总数

类图设计

在实现功能前，我们可以设计类图来帮助理清结构。

classDiagram
    class SubstringCounter {
        +String input
        +int countUniqueSubstrings()
    }

三、逐步实现

1. 定义函数和参数

首先，我们需要一个方法来接收用户输入的字符串并计算不重复子串的个数。

public class SubstringCounter {
    // 定义输入字符串
    private String input;

    // 构造函数接受字符串输入
    public SubstringCounter(String input) {
        this.input = input;
    }
    
    // 计算不重复子串的个数
    public int countUniqueSubstrings() {
        // 将在后续步骤中实现
    }
}

2. 使用双指针遍历字符串

我们使用两个指针，一个指向子串的开始位置，另一个指向子串的结束位置，这样我们可以在字符串中获取每一个不重复的子串。

public int countUniqueSubstrings() {
    Set<String> substrings = new HashSet<>(); // 用于存储不重复子串
    int n = input.length(); // 获取字符串长度

    // 外层循环，固定子串的起始位置
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        // 内层循环，扩展子串的结束位置
        for (int j = i + 1; j <= n; j++) {
            String substring = input.substring(i, j); // 获取当前子串
            substrings.add(substring); // 尝试将子串添加到集合中
        }
    }
    
    return substrings.size(); // 返回不重复子串的个数
}

3. 维护集合

使用集合 HashSet 可以保证我们存储的子串是唯一的，因为 HashSet 不允许存储重复元素。

Set<String> substrings = new HashSet<>(); // 创建集合以存储不重复子串

4. 综合代码

整合生成的代码后，最终的 SubstringCounter 类如下：

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

public class SubstringCounter {
    private String input; // 输入字符串

    // 构造函数
    public SubstringCounter(String input) {
        this.input = input;
    }

    // 计算不重复子串的个数
    public int countUniqueSubstrings() {
        Set<String> substrings = new HashSet<>(); // 用于存储不重复子串
        int n = input.length(); // 获取字符串长度

        for (int i = 0; i < n; i++) { // 固定子串的起始位置
            for (int j = i + 1; j <= n; j++) { // 扩展子串的结束位置
                String substring = input.substring(i, j); // 获取当前子串
                substrings.add(substring); // 将子串添加至集合
            }
        }
        return substrings.size(); // 返回不重复子串的个数
    }

    // 主函数，用于测试
    public static void main(String[] args) {
        SubstringCounter counter = new SubstringCounter("abc"); // 创建实例
        System.out.println("不重复子串的个数: " + counter.countUniqueSubstrings()); // 输出结果
    }
}