每日算法 -【Swift 算法】不含重复字符的最长子串：暴力解法 vs 滑动窗口

不含重复字符的最长子串：暴力解法 vs 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

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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。

输入: s = "bbbbb"
输出: 1
解释: 最长子串是 "b"。

输入: s = "pwwkew"
输出: 3
解释: 最长子串是 "wke"，注意 "pwke" 是子序列不是子串。

🚫 暴力解法

思路

枚举所有可能的子串，逐个判断是否包含重复字符。

Swift 实现

swift 复制代码

func lengthOfLongestSubstringBruteForce(_ s: String) -> Int {
    let chars = Array(s)
    var maxLength = 0

    for i in 0..<chars.count {
        var seen = Set<Character>()
        var j = i
        while j < chars.count, !seen.contains(chars[j]) {
            seen.insert(chars[j])
            j += 1
        }
        maxLength = max(maxLength, j - i)
    }

    return maxLength
}

时间复杂度

时间：O(n^2)，其中 n 是字符串长度。
空间：O(min(n, m))，m 是字符集大小（如 ASCII 为 128）。

✅ 滑动窗口解法

思路

使用一个窗口 [left, right] 表示当前无重复字符的子串：

right 不断右移扩展窗口
遇到重复字符时，移动 left 缩小窗口

Swift 实现

swift 复制代码

func lengthOfLongestSubstring(_ s: String) -> Int {
    var charIndexMap = [Character: Int]()
    var maxLength = 0
    var left = 0

    for (right, char) in s.enumerated() {
        if let prevIndex = charIndexMap[char], prevIndex >= left {
            left = prevIndex + 1
        }
        charIndexMap[char] = right
        maxLength = max(maxLength, right - left + 1)
    }

    return maxLength
}

时间复杂度

时间：O(n)，每个字符最多访问两次。
空间：O(min(n, m))

📊 性能对比

解法	时间复杂度	空间复杂度	是否适合大数据量
暴力枚举	O(n²)	O(min(n, m))	❌ 性能低
滑动窗口优化	O(n)	O(min(n, m))	✅ 高效

📌 总结

暴力解法易于理解但性能差，仅适用于小规模数据。
滑动窗口算法利用哈希表快速判断重复字符，大幅提升效率。
本题是滑动窗口技巧的典型应用，适合入门字符串处理优化技巧。

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