LeetCode 3.无重复字符的最长子串

3. 无重复字符的最长子串

题面：

给定一个字符串 s ，请你找出其中不含有重复字符的 最长 子串 的长度。
【字串】：子字符串 是字符串中连续的 非空 字符序列。

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。注意 "bca" 和 "cab" 也是正确答案。
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。

解析：

• 针对于本道题目而言，Hot题单中放在了滑动窗口的位置，滑动窗口一般是处理连续序列时采用的方法，针对于一个大的字符串or列表而言，滑动窗口相当于是在大的列表中利用left与right两个指针开辟了一个小的连续列表，正是因为如此，其对于连续的子序列or字串问题是一个很不错的方法，两个指针指定的范围其间就是连续的，我们可以保证答案满足连续的要求。
• 话题转移到这道题目上来就是，我们要找的就是一个长字符串中的一个小字符串，该字符串需满足无重复的字符元素且长度最长。对于滑动窗口而言，我们利用这个窗口的右边界不断地向右探索，每次探索到新的字符时，在哈希表中检测目前的s[left:right]中是否已经存在该字符了，如若不存在，那就在哈希表中加入；反之，我们需要更新ans，此后将left向右移动，同时删除前面的哈希表中的字符，因为其已经被中断了，直至s[right]不在现有的哈希表中。
• 例如：
  • s = "pwwkew"：
    1. \(right = 0,set.insert('p')\)
    2. \(right = 1,set.insert('w')\)
    3. \(right=2,'w'重复，ans=right-left = 2。此后我们调整left，直至删除上一次出现的'w'为止\)
    4. 删除后即为\(left=2,right=2\)，我们相当于又开始了一次新的字符串搜索，直至\(right\)遍历完整个字符串。
  • s = "djdv"
    1. \(right=0,set.insert('d')\)
    2. \(right=1,set.insert('j')\)
    3. \(right=2,'d'重复，ans = right - left = 2。此后我们调整left，直至删除上一次出现的'd'为止\)
    4. 删除后即为\(left=1,right=2\)，我们相当于是回到了\(right\)向右移动的一个中间步骤，直至\(right\)遍历完整个字符串。

复杂度

时间复杂度：\(O(n)\)
空间复杂度：\(O(min(n, m))\ （m为字符集大小）\)

Code

// C++
class Solution {
public:
    int lengthOfLongestSubstring(string s) {
        unordered_set<char> temp;
        int left = 0;
        int right = 0;
        int ans = 0;
        int n = s.size();
        while (right < n)
        {
            auto it = temp.find(s[right]);
            if (it == temp.end()) // 当前set中不存在该字符记录
            {
                temp.insert(s[right]);
                right++;
                ans = max(ans, right - left);
            } else {
                temp.erase(s[left]);
                left++;
            }
        }
        return ans;
    }
};

# Python
class Solution:
    def lengthOfLongestSubstring(self, s: str) -> int:
        temp = set()
        n = len(s)

        left, right, ans = 0, 0, 0
        while right < n:
            if s[right] not in temp:
                temp.add(s[right])
                right += 1
                ans = max(ans, right - left)
            else:
                temp.remove(s[left])
                left += 1
        return ans

// Rust
// use std::cmp;
use std::collections::HashSet;

impl Solution {
    pub fn length_of_longest_substring(s: String) -> i32 {
        let mut temp = HashSet::new();
        let mut left = 0;
        let mut right = 0;
        let mut ans = 0;
        let n = s.len();
        // Rust无法直接通过索引访问字符，需要转化为Vec<char>
        let chars : Vec<char> = s.chars().collect();

        while right < n {
            if !temp.contains(&chars[right]){
                temp.insert(chars[right]);
                right += 1;
                // ans = cmp::max(ans, right - left);
                ans = ans.max(right - left);
            } else {
                temp.remove(&chars[left]);
                left += 1;
            }
        }
        ans as i32
    }
}