无重复字符的最长子串

无重复字符的最长子串

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题目描述

力扣原题链接

题目：给定一个字符串 s，请找出其中不含有重复字符的最长子串的长度。
示例 1：

• 输入: s = "abcabcbb"
• 输出: 3
• 解释: 因为无重复字符的最长子串是 "abc"，所以其长度为 3。

示例 2：

• 输入: s = "bbbbb"
• 输出: 1
• 解释: 因为无重复字符的最长子串是 "b"，所以其长度为 1。

示例 3：

• 输入: s = "pwwkew"
• 输出: 3
• 解释: 因为无重复字符的最长子串是 "wke"，所以其长度为 3。请注意，你的答案必须是子串的长度，"pwke" 是一个子序列，不是子串。

提示：

• 0 <= s.length <= 5 * 10^4
• s 由英文字母、数字、符号和空格组成

解题思路

实现原理和思路

1. 使用滑动窗口法：

   • 滑动窗口是一种用于解决数组或字符串相关问题的常用技巧，通过维护一个左右边界来表示一个“窗口”，窗口中的元素满足特定条件。
   • 在本题中，滑动窗口的目标是找到一个不含重复字符的子串。
   • 通过两个指针 l（左边界）和 r（右边界）来动态调整窗口的大小，l 和 r 都初始化为 0，表示从字符串的第一个字符开始。

2. 利用哈希表记录字符出现情况：

   • 使用一个 unordered_map<char, int> 作为哈希表，记录窗口中每个字符是否存在，或者记录字符在窗口中的出现次数。
   • 当窗口的右边界 r 移动时，逐个将字符加入到哈希表中，检查是否有重复字符。

3. 窗口扩展和收缩：

   • 如果右边界 r 指向的字符 s[r] 不在哈希表中，说明没有重复字符，当前窗口仍然符合条件，此时将字符 s[r] 加入到哈希表，并继续将右边界 r 右移，扩展窗口。
   • 如果右边界 r 指向的字符 s[r] 已经存在于哈希表中，说明出现了重复字符，当前窗口不再符合条件。此时需要缩小窗口，具体做法是通过移动左边界 l 来排除左边的字符，直到窗口中不再包含重复字符。

4. 维护最大长度：

   • 在每次右边界 r 扩展时，都计算当前窗口的长度 r - l，并更新记录最长无重复字符子串的长度 ans。
   • 每次更新 ans 时，ans = max(ans, r - l)，确保记录的是最长的无重复子串的长度。

5. 最终返回结果：

   • 当右边界 r 遍历完整个字符串后，ans 中记录的就是最长无重复字符子串的长度，返回 ans 即可。

具体步骤总结

• 初始化变量 l = 0（左边界），r = 0（右边界），ans = 0（最长无重复子串长度），和哈希表 map 用来记录窗口内字符的出现情况。
• 使用 while (r < n) 循环遍历字符串，右边界 r 每次右移，动态调整窗口：
  • 当 s[r] 不在 map 中时，将字符加入哈希表，扩大窗口。
  • 当 s[r] 已经在 map 中时，缩小窗口，通过移动左边界 l，直到窗口内无重复字符。
  • 每次调整窗口后，计算当前窗口长度 r - l，更新 ans。
• 最后，返回 ans，即为最长无重复子串的长度。

代码实现

C++版本代码实现：

class Solution {
   
   
public:
    int le