3. Longest Substring Without Repeating Characters 无重复字符的最长子串

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question:
  Given a string, find the length of the longest substring without repeating characters.

Example 1:

Input: "abcabcbb"
Output: 3
Explanation: The answer is "abc", with the length of 3.

Example 2:

Input: "bbbbb"
Output: 1
Explanation: The answer is "b", with the length of 1.

Example 3:

Input: "pwwkew"
Output: 3
Explanation: The answer is "wke", with the length of 3.
Note that the answer must be a substring, "pwke" is a subsequence and not a substring.

思路:
  给了一个字符串,让求最长的无重复字符的子串,注意这里是子串,不是子序列,所以必须是连续的。我们先不考虑代码怎么实现,拿Example1中的例子"abcabcbb",该怎么找。博主会一个字符一个字符的遍历,比如a,b,c,然后又出现了一个a,那么此时就应该去掉第一次出现的a,然后继续往后,又出现了一个b,则应该去掉一次出现的b,以此类推,最终发现最长的长度为3。所以说,我们需要记录之前出现过的字符,记录的方式有很多,最常见的是统计字符出现的个数,但是这道题字符出现的位置很重要,所以我们可以使用HashMap来建立字符和其出现位置之间的映射。进一步考虑,由于字符会重复出现,到底是保存所有出现的位置呢,还是只记录一个位置?我们之前手动推导的方法实际上是维护了一个滑动窗口,窗口内的都是没有重复的字符,我们需要尽可能的扩大窗口的大小。由于窗口在不停向右滑动,所以我们只关心每个字符最后出现的位置,并建立映射。窗口的右边界就是当前遍历到的字符的位置,为了求出窗口的大小,我们需要一个变量left来指向滑动窗口的左边界,这样那么就分两种情况,在或不在滑动窗口内,如果不在滑动窗口内,那么就没事,当前字符可以加进来,如果在的话,就需要先在滑动窗口内去掉这个已经出现过的字符了,去掉的方法并不需要将左边界left一位一位向右遍历查找,由于我们的HashMap已经保存了该重复字符最后出现的位置,所以直接移动left指针就可以了。我们维护一个结果res,每次用出现过的窗口大小来更新结果res,就可以得到最终结果啦。AC代码如下:

C++ 解法:

class Solution {
public:
    int lengthOfLongestSubstring(string s) {
        if (s.size() < 2)
            return s.size();
        unordered_map<char, int> m;
        int max_len = 0, left = -1;
        for (int i=0; i<s.size(); ++i) {
            if (m.count(s[i]) && m[s[i]] > left)
                left = m[s[i]];
            m[s[i]] = i;
            max_len = max(max_len, i-left);
        }
        return max_len;
    }
};

Python 解法:

class Solution:
    def lengthOfLongestSubstring(self, s: str) -> int:
        if len(s) < 2:
            return len(s)
        d = {}
        left = -1
        max_len = 0
        for i in range(len(s)):
            if s[i] in d and d[s[i]] > left:
                left = d[s[i]]
            d[s[i]] = i
            max_len = max(max_len, i-left)
        return max_len
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