LeetCode刷題實戰3 無重複字元的最長子串

題目描述

給定乙個字串，請你找出其中不含有重複字元的最長子串的長度。

示例 1

輸入: s = "abcabcbb"

輸出: 3

解釋: 因為無重複字元的最長子串是 "abc"，所以其長度為 3。

示例 2

輸入: s = "bbbbb"

輸出: 1

解釋: 因為無重複字元的最長子串是 "b"，所以其長度為 1。

示例 3

輸入: s = "pwwkew"

輸出: 3

解釋: 因為無重複字元的最長子串是 "wke"，所以其長度為 3。

請注意，你的答案必須是子串的長度，"pwke" 是乙個子串行，不是子串。

示例 4

輸入: s = ""
輸出: 0

解答我們先從最簡單的方法開始，最容易想到的演算法就是暴力列舉。我們可以遍歷出這個字串當中所有的子串，之後再判斷這個子串當中有沒有出現重複的元素。如果沒有重複的元素，那麼我們就更新答案。但是這種方法的複雜度很高，下面我們進行第乙個優化。

思考乙個問題，在不能有重複字元的限制下，我們真的有必要列舉所有的子串嗎？

其實是沒有的，在這個規則的限制下，對於字串當中的每乙個起始位置，我們能找到的最長的合法子串必然是確定而且是唯一的。換句話說，對於乙個確切的開頭而言，我們只需要順著它一直往後遍歷，如果遇到的字串沒有出現過就繼續，如果已經出現過了，那麼當下的字串就是這個開頭對應的最佳答案。

我們用樣例舉個例子：

假設 s = abcabcbb

我們從 s[0] 開始，我們遍歷 b，再遍歷 c，接著遍歷 a，a 已經出現過了，所以 abc 就是以 s[0] 開頭的最佳答案。對於 s 當中的每乙個位置，我們都可以找到它對應的區域性最佳答案。之後，我們只需要在這當中找出最大的長度即可。

我們用 python 寫出**：

class solution:
def lengthoflongestsubstring(self, s: str) -> int:
ret = 0
n = len(s)
if n == 1:
ret = 1
else:
for i in range(n):
char_set = set()
char_set.add(s[i])
mid_ret = 1
for j in range(i+1, n):
if s[j] in char_set:
break
else:
char_set.add(s[j])
mid_ret = mid_ret + 1
ret = max(mid_ret, ret)
return ret

這種方法的複雜度就很好算了，對於 s 而言，它一共有 n 個位置可以作為起始，每個起始位置，最多遍歷 n 次，所以整體的複雜度應該是 0(n^2)。

滑動視窗解法

假設原始字串 s 如下：

從左側開始遍歷字串 s，以 i 標記視窗左側，j 標記視窗右側，初始時，i=0，j=0，即開頭 a 所在的位置，此時，視窗大小為 1。

然後，將 j 右移，逐步擴大視窗，依次經過 b、c、d，此時，視窗內均為重複的字元，繼續右移 j。

當 j 移動到 d 後面的 a 所在位置時，對應字元 a 在視窗中已經存在，此時，視窗大小為 5，去除當前重複的一位，視窗大小為 4。此時視窗內的字串為 abcd。

找到視窗中已存在的該字元所在位置，並將 i 移動到該位置的下一位。

此時為第二個視窗。

繼續重複之前的操作，直到 j 移動到字串最後一位停止。

**實現

class solution:
def lengthoflongestsubstring(self, s: str) -> int:
if not s:
return 0
rec = list()
n = len(s)
max_len = 0
cur_len = 0
for i in range(n):
if s[i] not in rec:
cur_len += 1
else:
index = rec.index(s[i])
rec = rec[index+1:]
cur_len = len(rec)
max_len = max(max_len, cur_len)
return max_len

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