无重复字符的最长子串

描述

leetcode 官方第 3 题。给定一个字符串，请你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。

示例4:

输入: s = ""
输出: 0

提示：

0 <= s.length <= 5 * 104
s 由英文字母、数字、符号和空格组成

思路

想要求最大子长串的长度，是需要将所有的字符遍历的。我们可以想象用一个容器，当容器里面没有这个字符的时候，就将字符往里面塞，如果容器里面有字符的时候，为了让容器里面的字符不重复，我们就需要将新插入的字符前面的所有字符都排出掉。如下：

09_无重复字符最长子串.png

我们可以看到前三步，由于没有重复的字符，所以我们可以将遍历到的字符放在容器里面，但是第四步，由于 a 已经在容器中存在，所以我们需要将存在的字符 a 及其左边的所有字符都移除出容器。后面的步骤类似。所以我们就可以拿到最大的长度为 3。

我们再以下面例子分析：

10_无重复字符的最长子串分析.png

在第一步和第二步的时候，由于容器里面没有重复字符，所以可以往里面追加。第三步的时候，由于 w 已经存在，所以我们将容器中 w 字符之前的所有字符都移除，此事容器里面就只剩一个 w。然后按照上面的流程依次往后执行，最终得到一个最大的长度值。

上面的两个步骤用到的主要思路叫做：滑动窗口。就是数据按照一定的顺序往桶里塞，比如数据从左往右慢慢变多，然后有重复了，就将左边的数据移除掉。

代码具体实现

Java语言版本

class Solution {
    public int lengthOfLongestSubstring(String s) {
        if (s.length()==0) {
            return 0;
        }
        //以字符为 key，索引为 value 存储，用来作为容器
        Map<Character,Integer>  containsMap = new HashMap();
        //返回值
        int retValue = 0;
        //将字符串转换为字符数组
        char[] strChars = s.toCharArray();
        //最左边的字符索引，作用和移除数据一样，记录最左侧字符的位置
        int leftIndex = 0;
        for(int i=0;i<strChars.length;i++){
            //判断已经遍历过的字符集是否包含当前字符
            if(containsMap.keySet().contains(strChars[i])){
                //获取被包含的字符的索引位置  
                int tmpIndex =  containsMap.get(strChars[i]) ;
                //最左边的位置比包含的索引位置小，将最左边的位置置换成包含位置的后一位
                if(leftIndex <= tmpIndex){
                   leftIndex = containsMap.get(strChars[i]) + 1;
                }   
            }
            //获取当前位置和最左边字符的位置差
            int currentSize = i - leftIndex + 1;
            if(currentSize > retValue){
                retValue = currentSize;
            }
          containsMap.put(strChars[i],i);
        }
        return retValue;
    }
}

Go语言版本

func lengthOfLongestSubstring(s string) int {
    strLength := len([]rune(s))
    if strLength == 0 {
        return 0
    }
    //以字符为 key，索引为 value 存储，用来作为容器
    containsMap := make(map[byte]int)
    //返回值
    retValue := 0
    //将字符串转换为字符数组
    strChars := []byte(s)
    //最左边的字符索引，作用和移除数据一样，记录最左侧字符的位置
    leftIndex := 0
    for i := 0;i< strLength;i++ {
        //判断已经遍历过的字符集是否包含当前字符
        if _,isOk := containsMap[strChars[i]]; isOk {
            //获取被包含的字符的索引位置  
            tmpIndex := containsMap[strChars[i]]
            //最左边的位置比包含的索引位置小，将最左边的位置置换成包含位置的后一位
            if leftIndex <= tmpIndex {
                leftIndex = containsMap[strChars[i]] + 1
            }
        }
        //获取当前位置和最左边字符的位置差
        currentSize := i - leftIndex + 1
        if currentSize > retValue {
            retValue = currentSize
        }
          containsMap[strChars[i]] = i
    }
    return retValue
}