Hash表无重复字符的最长字串

在计算机科学领域，字符串处理是编程中最常见的任务之一。其中一个经典的问题就是找到一个字符串中无重复字符的最长子串。这个问题不仅考察了数据结构的理解，还涉及到算法设计的灵活性。本文将深入探讨如何利用哈希表（Hash Table）来高效解决这一问题，并通过多个示例代码来展示其实现过程。

基本概念和作用说明

什么是哈希表？

哈希表是一种非常有效的数据结构，它通过使用哈希函数将键映射到特定的位置，从而实现快速查找。哈希表的主要优势在于平均情况下插入和查找的时间复杂度都接近于O(1)。

无重复字符最长子串问题描述

给定一个字符串 s，找到其中没有重复字符的最长子串的长度。例如，对于输入 "abcabcbb"，最长无重复字符的子串是 "abc"，其长度为3。

示例代码

示例一：基础版滑动窗口法

最直观的方法是使用滑动窗口技术。滑动窗口是一个抽象的概念，它可以帮助我们有效地解决此类问题。

def lengthOfLongestSubstring(s: str) -> int:
    charMap = {
   
   }  # 存储字符及其最近一次出现的位置
    left = 0  # 滑动窗口左边界
    maxLength = 0  # 最长子串长度
    
    for right in range(len(s)):
        if s[right] in charMap:
            left = max(charMap[s[right]] + 1, left)
        charMap[s[right]] = right
        maxLength = max(maxLength, right - left + 1)
    
    return maxLength

示例二：优化版滑动窗口法

此版本在处理字符已经存在于窗口内的情况时进行了优化，避免了不必要的计算。

def optimized_lengthOfLongestSubstring(s: str) -> int:
    seen = {
   
   }  # 字符最近出现的位置
    start =