leetcode：滑动窗口----3. 无重复字符的最长子串

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。

提示：

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

因为s由英文字母、数字、符号和空格组成，符合ASCII码，故采用ASCII码大小的数组，使用ASCII码为下标，记录每个字符出现的最后位置。并在每次循环的开始，将left更新为上一次该字符出现的位置+1。

滑动窗口算法的基本原理：

1. 初始化窗口：定义两个指针，通常是left和right，并初始化为字符串或数组的起始位置。

2. 滑动窗口：right指针逐个增加，尝试扩大窗口，同时更新解的答案。

3. 更新解的答案：当满足题目条件时，我们需要更新当前的最优解。

4. 收缩窗口：如果当前窗口不满足题目的条件，移动left指针缩小窗口，直到满足条件为止。

示例分析：

以题目"abcabcbb"为例，详细步骤如下：

1. 初始化：left = 0, right = 0, maxLen = 0, charIndex[] = {-1, -1, -1, ...}

2. right逐个增加：

   • s[0] = 'a'，charIndex['a'] = -1，更新为charIndex['a'] = 0，窗口长度为1，maxLen = 1。
   • s[1] = 'b'，charIndex['b'] = -1，更新为charIndex['b'] = 1，窗口长度为2，maxLen = 2。
   • s[2] = 'c'，charIndex['c'] = -1，更新为charIndex['c'] = 2，窗口长度为3，maxLen = 3。
   • s[3] = 'a'，charIndex['a'] = 0，左指针移动到1，窗口变为"bca"，窗口长度为3，maxLen保持不变。
   • s[4] = 'b'，charIndex['b'] = 1，左指针移动到2，窗口变为"cab"，窗口长度为3，maxLen保持不变。
   • s[5] = 'c'，charIndex['c'] = 2，左指针移动到3，窗口变为"abc"，窗口长度为3，maxLen保持不变。
   • s[6] = 'b'，charIndex['b'] = 1，左指针移动到4，窗口变为"bca"，窗口长度为3，maxLen保持不变。
   • s[7] = 'b'，charIndex['b'] = 1，左指针移动到5，窗口变为"cab"，窗口长度为3，maxLen保持不变。

最终结果为3。

 
int lengthOfLongestSubstring(char *s) {
    // 使用一个数组来存储每个字符最后出现的位置
    int charIndex[128];  // 假设字符集为ASCII，有128个字符
    memset(charIndex, -1, sizeof(charIndex));  // 初始化为-1
 
    int left = 0;  // 左指针，用于标记窗口的开始位置
    int maxLen = 0;  // 最长子串的长度
    int len = strlen(s);
 
    for (int right = 0; right < len; right++) {
        // 如果字符已经在窗口中，并且其位置在左指针之后
        if (charIndex[s[right]] >= left) {
            // 移动左指针到重复字符的下一个位置
            left = charIndex[s[right]] + 1;
        }
 
        // 更新每个字符的位置，每个字符初始left都是0
        charIndex[s[right]] = right;
        // 计算当前窗口的长度.正常是位置，如果该字符已经出现过了，就会更新left，减去的就是上一次出现的位置。
        int windowLen = right - left + 1;
        // 更新最长子串的长度
        if (windowLen > maxLen) {
            maxLen = windowLen;
        }
    }
 
    return maxLen;
}

• right指针逐个增加，尝试扩大窗口。
• 检查新加入的字符s[right]是否已经在当前窗口中。
• 如果已经在窗口中并且其位置在left指针之后，更新left指针的位置。
• 更新charIndex数组中s[right]字符的位置为right。
• 计算当前窗口的长度windowLen，并与maxLen比较，更新最长子串的长度。