LeetCode题解：无重复字符的最长子串

题目描述

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。

示例

• 示例1
  输入：s = "abcabcbb"
  输出：3
  最长子串为abc
• 示例2
  输入：s = "bbbbb"
  输出：1
  最长子串为b

算法思路

我们不妨以示例一中的字符串 \texttt{abcabcbb}abcabcbb 为例，找出从每一个字符开始的，不包含重复字符的最长子串，那么其中最长的那个字符串即为答案。对于示例一中的字符串，我们列举出这些结果，其中括号中表示选中的字符以及最长的字符串：
以(a)bcabcbb 开始的最长字符串为(abc)abcbb；
以a(b)cabcbb 开始的最长字符串为a(bca)bcbb；
以ab(c)abcbb 开始的最长字符串为ab(cab)cbb；
以abc(a)bcbb 开始的最长字符串为abc(abc)bb；
以abca(b)cbb 开始的最长字符串为abca(bc)bb；
以abcab(c)bb 开始的最长字符串为abcab(cb)b；
以abcabc(b)b 开始的最长字符串为abcabc(b)b；
以abcabcb(b) 开始的最长字符串为abcabcb(b)。
那么，我们就可以使用滑动窗口实现解决方案：
滑动窗口左边界（左指针）为rk=-1（表示还为开始移动），利用集合Set逐步加入字符（右指针移动），当出现重复的字符时就从首部开始移除字符，再开始比较扩展窗口。

class Solution {
    public int lengthOfLongestSubstring(String s) {
        // 哈希集合，记录每个字符是否出现过
        Set<Character> occ = new HashSet<Character>();
        int n = s.length();
        // 右指针，初始值为 -1，相当于我们在字符串的左边界的左侧，还没有开始移动
        int rk = -1, ans = 0;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            if (i != 0) {
                // 左指针向右移动一格，移除一个字符
                occ.remove(s.charAt(i - 1));
            }
            while (rk + 1 < n && !occ.contains(s.charAt(rk + 1))) {
                // 右指针移动
                occ.add(s.charAt(rk + 1));
                rk++;
            }
            ans = Math.max(ans, rk - i + 1);
        }
        return ans;
    }
}

复杂度分析

• 时间复杂度：O(N)，其中N是字符串的长度。左指针和右指针分别会遍历整个字符串。
• 空间复杂度：O(|Σ|)，其中Σ表示字符集（即字符串中可以出现的字符），|Σ|表示字符集的大小。在本题中没有明确说明字符集，因此可以默认为所有ASCII码在 [0,128)内的字符，即|Σ|=128。我们需要用到哈希集合来存储出现过的字符，而字符最多有|Σ|个，因此空间复杂度为O(|Σ|)。