3. 无重复字符的最长子串

题目

3. 无重复字符的最长子串（中等）

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 1：

输入：

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：

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：

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 <= 10^5
• s 由英文字母、数字、符号和空格组成

思路

滑动窗口 + 哈希集合：右端不断扩张，一旦 s[r] 已在窗口集合中，就从左端逐个删字符收缩，直到重复消除；每轮用窗口大小 r - l + 1 更新答案，左右指针各至多走一遍，$O(n)$。

也可用 dict 记录每个字符最后出现的下标，左端直接跳到「上次出现位置 + 1」，省去逐步收缩。

使用滑动窗口维护一个不包含重复字符的子串。窗口左边界为 l，右边界为 r（当前遍历到的字符）。

算法步骤

1. 使用集合 a 存储当前窗口中的字符
2. 右指针 r 不断向右扩展
3. 如果新字符 s[r] 已存在于窗口中，则收缩左边界 l，直到窗口中不再包含该字符
4. 更新最长子串长度 ans

代码

class Solution:
    def lengthOfLongestSubstring(self, s: str) -> int:
        ans = 0
        pre = set()

        l = 0

        for r in range(len(s)):
            while s[r] in pre:
                pre.remove(s[l])
                l += 1
            ans = max(ans, r - l + 1)
            pre.add(s[r])

        return ans

• 时间复杂度：$O(n)$，其中 $n$ 是字符串长度。左右指针各至多遍历一次。
• 空间复杂度：$O(|\Sigma|)$，其中 $|\Sigma|$ 是字符集大小。最坏情况下窗口包含所有不同字符，但字符集有限（英文字母、数字、符号和空格），也可视为 $O(\min(n, |\Sigma|))$。