滑动窗口---- 无重复字符的最长子串

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📝 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：

• 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。

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💡 解题思路：滑动窗口

这道题的核心需求是「找到无重复的最长子串」，而滑动窗口正是处理这类子串 / 子数组问题的利器。

核心思想

我们可以把字符串想象成一条直线，用两个指针 left 和 right 维护一个动态的「窗口」：

• 右指针 right：负责向右扩展窗口，把新的字符加入窗口。
• 左指针 left：当窗口内出现重复字符时，向右移动以缩小窗口，直到窗口内不再有重复。
• 计数数组：用一个大小为 256 的数组记录每个字符在当前窗口中的出现次数，因为 ASCII 字符最多有 256 种。

这个过程就像一个滑动的窗口，右指针不断向右探索，左指针在必要时收紧，始终保证窗口内的字符是唯一的。

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🧩 完整代码实现

cpp

class Solution {
public:
    int lengthOfLongestSubstring(string s) {
        // 初始化数组，记录每个字符出现次数，初始值为0
        vector<int> v(256, 0);
        int left = 0, count = 0;
        
        // 右指针遍历整个字符串
        for (int right = 0; right < s.size(); right++) {
            // 当前字符加入窗口，计数+1
            v[s[right]]++;
            
            // 如果当前字符出现次数 > 1，说明窗口内有重复
            while (v[s[right]] > 1) {
                // 左指针右移，减少离开窗口的字符的计数
                v[s[left]]--;
                left++;
            }
            
            // 更新最长无重复子串的长度
            count = max(count, right - left + 1);
        }
        return count;
    }
};

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⚙️ 复杂度分析

• 时间复杂度：O (n)每个字符最多被右指针和左指针各访问一次，总操作次数是 2n，所以是线性时间。
• 空间复杂度 ：O (1)因为 vector 的大小固定为 256，是一个常数，不随输入字符串长度变化。

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✅ 测试用例验证

我们用题目中的几个示例来验证一下代码的正确性：

1. 输入 ："abcabcbb"窗口变化：a → ab → abc → bca → cab → abc → b → b最长长度为 3。

2. 输入 ："bbbbb"窗口始终只能包含一个 b，最长长度为 1。

3. 输入 ："pwwkew"窗口变化：p → pw → w → wk → wke → ke → kew最长长度为 3。

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🎯 总结

滑动窗口是一种非常高效的算法思想，尤其适合处理子串、子数组类的问题。这道题的关键在于：

• 用两个指针动态维护窗口的边界。
• 用数组快速判断字符是否重复。
• 在每一步更新最长子串的长度。