每日力扣刷题与测试工作集合想法（3）当算法与SQL遇见测试：滑动窗口与排名函数的实战应用引言在测试工程师的日常工作

当算法与SQL遇见测试：滑动窗口与排名函数的实战应用

引言

在测试工程师的日常工作中，算法和SQL不仅是面试的敲门砖，更是解决实际问题的利器。今天，我们通过两道经典题目 —— 3. 无重复字符的最长子串 和 178. 分数排名，探讨如何将算法与SQL应用于日志分析、性能监控等测试场景。

算法篇：3. 无重复字符的最长子串

题目描述

给定一个字符串 s，找出其中不含有重复字符的 最长子串 的长度。

测试场景映射

日志分析：检测日志中连续无重复错误码的最大序列（如错误码连续不重复的时段分析）。
接口测试：验证请求参数的唯一性（如Session ID或Token的连续性检查）。

解题思路

滑动窗口：用哈希集合记录窗口内字符，动态调整窗口边界。
时间复杂度：O(n)，适合处理长文本或日志流。

代码实现

python

复制

def length_of_longest_substring(s: str) -> int:
    char_set = set()  # 记录窗口内字符
    left = 0
    max_len = 0

    for right in range(len(s)):
        # 如果当前字符在集合中，移动左指针直到去重
        while s[right] in char_set:
            char_set.remove(s[left])
            left += 1
        # 添加当前字符并更新最大长度
        char_set.add(s[right])
        max_len = max(max_len, right - left + 1)

    return max_len

测试用例设计

python

复制

def test_length_of_longest_substring():
    # 场景1：常规测试
    assert length_of_longest_substring("abcabcbb") == 3  # "abc"
    # 场景2：全重复字符
    assert length_of_longest_substring("bbbbb") == 1     # "b"
    # 场景3：空字符串
    assert length_of_longest_substring("") == 0
    # 场景4：中间有重复
    assert length_of_longest_substring("abba") == 2      # "ab" 或 "ba"

SQL篇：178. 分数排名

题目描述

为 Scores 表中的分数生成排名。若两个分数相同，则排名相同，且下一个排名不跳过（即“密集排名”）。

测试场景映射

性能测试：统计接口响应时间的TOP 10排名。
测试报告：分析测试用例执行失败率的排名。

解题思路

窗口函数：使用 DENSE_RANK() 实现密集排名。
排序规则：按分数降序排列，相同分数共享排名。

SQL实现

sql

复制

SELECT 
    Score,
    DENSE_RANK() OVER (ORDER BY Score DESC) AS 'Rank'
FROM Scores;

测试用例设计

sql

复制

-- 测试数据
CREATE TABLE Scores (
    Id INT PRIMARY KEY,
    Score DECIMAL(3,2)
);

INSERT INTO Scores (Id, Score) VALUES
(1, 3.50),
(2, 3.65),
(3, 4.00),
(4, 3.85),
(5, 4.00),
(6, 3.65);

-- 执行查询并验证结果
SELECT * FROM Scores ORDER BY Score DESC;

实战应用

场景1：日志分析

问题：如何检测日志中连续无重复错误码的最大序列？
解决方案：
1. 将日志按时间排序，提取错误码序列。
2. 使用滑动窗口算法计算最长无重复子串长度。
3. 输出结果并生成告警（如连续无重复错误码超过阈值）。

场景2：性能测试排名

问题：如何统计接口响应时间的TOP 10排名？
解决方案：
1. 从性能测试结果表中提取响应时间数据。
2. 使用 DENSE_RANK() 函数生成排名。
3. 输出TOP 10结果并生成可视化报告。

总结

通过这两道题目，我们不仅掌握了 滑动窗口 和 窗口函数 的核心思想，还将其应用于测试工程师的实际工作场景。这种 算法 + SQL + 测试场景 的结合，能极大提升我们的技术能力和面试竞争力。

延伸思考

算法题：如何优化滑动窗口的空间复杂度（如用字典代替集合）？
SQL题：如果要求相同分数排名相同但下一个排名跳过（如1,1,3），如何修改SQL？

答案参考：

用字典存储字符最后一次出现的位置：

python

复制

def length_of_longest_substring(s: str) -> int:
    char_map = {}  # 记录字符最后出现的位置
    left = 0
    max_len = 0
    for right in range(len(s)):
        if s[right] in char_map:
            left = max(left, char_map[s[right]] + 1)
        char_map[s[right]] = right
        max_len = max(max_len, right - left + 1)
    return max_len

改用 RANK() 函数：

sql

复制

SELECT 
    Score,
    RANK() OVER (ORDER BY Score DESC) AS 'Rank'
FROM Scores;