无重复字符的最长子串 滑动窗口

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 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

思路分析

题目中已经提示了是“子串”而非“子序列”了，所以这是一道典型的滑动窗口问题。

滑动窗口算是一个模板级别的解题思路，如果初次接触，可以先根据我的注释来领会，后面应该还会有用滑动窗口解决的问题，接触多了就会发现其实都差不太多。在这里推荐一下《labuladong的算法小抄》，里面不止对滑动窗口的模板有很好的归纳，还有很多其他常见的解题思路讲解，我看完过整本书，虽然还没有全部掌握，但收益良多。

对于这道题，我先简单描述一下使用滑动窗口的思路。首先我们需要在给定的字符串上面开一个“窗口”，初始就大小为1，即一个左边界在下标0处、右边界也在下标0处的一个“区间”。接着我们逐步扩大右边界（右边界向右移动，保持左边界不变），扩大的同时判断窗口当前覆盖的范围是否满足字符无重复条件：若满足，就可以继续扩大，每次扩大的同时就可以更新我们的最长长度；若不满足，则开始缩小左边界（左边界向右移动，右边界不变），直到缩小至窗口内的字符串满足字符无重复条件。收缩结束后，也去比较和更新最终长度结果。

代码：

class Solution(object):

    def lengthOfLongestSubstring(self,s):

        """

        :type s: str

        :rtype: int

        """

        dic = {}

        #dic的作用是保存记录当前窗口内包含的字符个数

        #比如若当前窗口内为“absa”，则dic={a:2,b:1,s:1}

        right=0#窗口右边界

        left=0#窗口左边界

        lenth = len(s)

        res = 0

        def tianjia(dic,a):

        #在字典dic中添加元素a，若存在则+1，不存在则初始化为1

        #定义这样一个工具函数，后面写起来会更清晰一点

            if a not in dic:

                dic[a]=1

            else:

                dic[a]+=1

        #判断字典合法性函数，即值有大于1的，则说明有重复，不合法

        #这里的合法指满足题目要求无重复字符

        def hefa(dic):

            for v in dic.values():

                if v>1:

                    return False

            return True

        #开始正式滑动窗口

        while right<lenth:#限定right不能超过数组长度

            c = s[right]#取出right的当前值

            right+=1#right向右扩张

            tianjia(dic,c)#把当前值存入字典，字典里的元素就是当前“窗口”中的元素

            while not hefa(dic):#第二层wihle，当窗口内不合法时，要开始收缩左窗口

                c=s[left]#把左边界的值取出

                dic[c]-=1#字典中对应字母数量-1

                left+=1#左窗口收缩

            res = max(res,right-left)#没收缩或者收缩结束后，尝试更新res为最大

        return res

      总结一下，可以通过这道题打开滑动窗口的大门，把滑动窗口摸清了，以后再看见其实就是默写和熟练度的问题了。