力扣 无重复字符的最长字串-3

news/2024/11/22 7:36:43/

无重复字符的最长字串-3

class Solution {
public:// 解决方法：双指针int lengthOfLongestSubstring(string s) { // 如果字符串为空，直接返回0if (s.length() == 0)return 0;// 如果字符串不为空，字符串每个字符都不同的情况下，最长字串的长度为1，所以Max初始化为1int left = 0, right = 0, Max = 1;//字符变量t用来存放每次两个指针范围内的后一个字符，用于与两个指针范围内的所有元素判断是否相同char t = 0;while (left < s.length()) {while (right < s.length() - 1) {//flag初始化为1用于标记，方便后续判断int flag = 1;//t赋值为两个指针范围内的后一个字符t = s[right + 1];//循环判断t是否与两个指针内有相同的字符for (int f = left; f <= right; f++) {//如果有相同字符flag标记为0，并break结束循环if (s[f] == t) {flag = 0;break;}}/*如果flag为零，说明双指针范围的后一个字符与双指针范围内有相同字符，后续的字符也没有必要判断了，break结束循环因为此情况下无论范围再怎么扩大(right++)，双指针范围内总是有这个的重复字符，不符合题意。*/if (flag == 0)break;/*如果flag为1，说明双指针范围的后一个字符与双指针范围内没有相同字符，则把双指针范围的后一个字符括入到双指针范围内(right++)并与Max比较找到最大字串*/if (flag) {right++;Max = max(Max, right - left + 1);}}//内层while循环结束说明，字符串从头到尾已经遍历完，或者找到了相同字符break结束循环了//那么继续缩小左指针的范围(left)，继续从左值针的位置开始查找最长字串，一直找到结尾left++;right = left;}return Max;}
};

每日问题

什么是 C++ 中的移动语义？它的作用是什么？

C++中的移动语义

        移动语义是C++11中引入的一种特性，通过引入右值引用(T&&)，支持资源的高效转移，而无需昂贵的拷贝操作。移动语义的核心作用是通过移动而不是复制的方式管理资源，从而提升程序性能，特别是在处理动态分配的资源（如内存、文件句柄等）时。、

移动语义的关键概念

1.右值引用（T&&）：

        是一个能够绑定到右值（临时对象）的引用类型。

        它允许开发者直接访问右值对象的资源，并安全地将资源转移到其他对象中。

2.移动构造函数和移动赋值运算符：

        是实现移动语义的两大工具。

        它们负责接收一个右值引用参数，从而将资源从一个对象移动到另一个对象。

作用

1.提高性能：

        在传递或返回大型对象时，通过移动语义可以避免昂贵的拷贝操作，直接转移资源的所有权。

        常用于容器类（如std:vector）在插入、删除或交换元素时。

2.避免资源浪费：

        临时对象通常会在作用域结束时被销毁，移动语义使得这些资源可以被重复利用，而不是浪费掉。

3.支持现代化C++编程：

        与标准库（如std:move）结合，为开发者提供了更多灵活性和效率。

移动语义的实现

移动构造函数
class MyClass {
private:int* data;public:// 构造函数MyClass(int value) : data(new int(value)) {}// 移动构造函数MyClass(MyClass&& other) noexcept : data(other.data) {other.data = nullptr; // 资源转移，确保原对象不再持有资源}// 析构函数~MyClass() {delete data; // 释放资源}
};
  • 这是一个移动构造函数，接受一个右值引用 other（右值或临时对象）。
  • 实现了资源转移：
    • 将 other.data 的值转移给当前对象的 data。
    • 将 other.data 置为 nullptr，避免原对象在销毁时重复释放资源。
  • noexcept 表示此操作不会抛出异常，确保移动操作在某些场景（如标准容器的优化）中安全进行。
移动赋值运算符
class MyClass {
private:int* data;public:// 构造函数MyClass(int value) : data(new int(value)) {}// 移动赋值运算符MyClass& operator=(MyClass&& other) noexcept {if (this != &other) {         // 防止自我赋值delete data;              // 释放当前资源data = other.data;        // 转移资源other.data = nullptr;     // 确保原对象不再持有资源}return *this;}~MyClass() {delete data;}
};
配合标准库使用
1.std::move

        用于将一个左值显示转换为右值，从而启用移动语义。

        常见用法时将一个临时对象的资源转移到另一个对象中。

示例：

std::vector<int> v1 = {1, 2, 3};
std::vector<int> v2 = std::move(v1); // v1 的资源转移到 v2，避免拷贝
2.std::forward

        通常用于完美转发函数模板参数，确保参数的值类别（左值或右值）正确传递。

使用场景

1.容器优化：

        C++标准库容器（如std::vector、std::string）在插入或删除元素时，利用移动语义大幅减少不必要的拷贝。

2.返回值优化：

        函数返回临时对象时，可以直接移动对象资源，避免临时对象的构造和销毁。

示例：

MyClass createObject() {MyClass obj(42);return obj; // 编译器自动应用移动语义
}

3.避免多余的动态分配：

        动态资源管理类（如文件句柄、数据库连接）可以通过移动语义避免资源的重复分配和释放。

移动语义是 C++11 的重要特性，专注于高效的资源管理和性能优化。它通过右值引用、移动构造函数和移动赋值运算符，避免了不必要的拷贝操作，特别适合处理动态资源密集型任务。在现代 C++ 编程中，移动语义和标准库（如 std::move）的结合已经成为编写高效代码的重要工具。

右值引用是什么？如何使用右值引用实现移动语义？

右值引用是什么？

        右值引用（T&&）是C++11引入的一种新类型引用，允许程序员直接操作右值（临时对象）。右值引用的主要目的是支持移动语义和完美转发。

右值与左值的区别

左值：表示一个内存中有确定存储地址的对象，可以被持久引用或操作。

        例如：变量名、数组元素。

        int a = 5;中的a是左值。

右值：表示临时对象或者表达式结果，通常无法直接获取地址。

        例如：字面值、临时对象、函数返回的非引用置。

        5、a + b的结果是右值。

        右值引用可以绑定到右值上，与普通左值引用（T&）不同。

右值引用的语法

int&& r = 10;  // r 是右值引用，绑定到字面值 10
int x = 20;
int&& r2 = x + 5;  // r2 是右值引用，绑定到临时值 25

右值引用允许我们直接获取右值的资源，并通过移动语义避免拷贝操作。

右值引用和移动语义

        移动语义的核定是将资源从一个对象“移动”到另一个对象，而不是“拷贝”它们。右值引用在实现移动语义时扮演了关键角色。

传统拷贝vs移动

1.传统拷贝：

        创建一个对象的完整副本，可能会涉及动态资源的重新分配。

        成本较高，特别是对动态内存的管理类（如vector）。

        例如：

std::vector<int> v1 = {1, 2, 3};
std::vector<int> v2 = v1; // 复制 v1 的内容，可能导致多次内存分配
2.移动：

        通过右值引用，将一个对象的资源直接转移到另一个对象。

        避免了不必要的内存分配和数据复制，提高性能。

        示例：

std::vector<int> v1 = {1, 2, 3};
std::vector<int> v2 = std::move(v1); // v1 的资源转移到 v2，v1 被置为“空”

如何使用右值引用实现移动语义

        为了实现移动语义，需要提供移动构造函数和移动赋值运算符。

1.移动构造函数

        移动构造函数接受一个右值引用作为参数，将资源从右值对象转移到当前对象。

        示例：

class MyClass {
private:int* data;public:// 构造函数MyClass(int value) : data(new int(value)) {}// 移动构造函数MyClass(MyClass&& other) noexcept : data(other.data) {other.data = nullptr; // 将原对象的资源置为空}// 析构函数~MyClass() {delete data; // 释放资源}
};
2.移动赋值运算符

        移动赋值运算符转移资源时需要释放当前对象已有的资源（避免内存泄漏），然后接管右值对象的资源。

        示例：

class MyClass {
private:int* data;public:// 构造函数MyClass(int value) : data(new int(value)) {}// 移动赋值运算符MyClass& operator=(MyClass&& other) noexcept {if (this != &other) {      // 避免自我赋值delete data;           // 释放当前对象的资源data = other.data;     // 转移资源other.data = nullptr;  // 将原对象的资源置为空}return *this;}// 析构函数~MyClass() {delete data;}
};

完整示例：

#include <iostream>
#include <utility> // for std::moveclass MyClass {
private:int* data;public:// 构造函数MyClass(int value) : data(new int(value)) {std::cout << "Constructing: " << *data << std::endl;}// 移动构造函数MyClass(MyClass&& other) noexcept : data(other.data) {other.data = nullptr;std::cout << "Moving: " << *data << std::endl;}// 移动赋值运算符MyClass& operator=(MyClass&& other) noexcept {if (this != &other) {delete data;data = other.data;other.data = nullptr;std::cout << "Assigning: " << *data << std::endl;}return *this;}// 析构函数~MyClass() {if (data) {std::cout << "Destructing: " << *data << std::endl;delete data;} else {std::cout << "Destructing: nullptr" << std::endl;}}
};int main() {MyClass obj1(10);              // 调用构造函数MyClass obj2 = std::move(obj1); // 调用移动构造函数MyClass obj3(20);obj3 = std::move(obj2);        // 调用移动赋值运算符return 0;
}

输出：

Constructing: 10
Moving: 10
Constructing: 20
Assigning: 10
Destructing: nullptr
Destructing: nullptr
Destructing: 10

右值引用允许我们绑定到右值（临时对象），直接操作其资源。

移动语义通过右值引用实现，主要通过 移动构造函数 和 移动赋值运算符，实现高效的资源转移。

使用右值引用和 std::move 可以显著提升程序性能，特别是当类中包含动态资源（如内存、文件句柄）时。


http://www.ppmy.cn/news/1548973.html

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