滑动窗口—满足XX条件的最长子串

题目一：3. 无重复字符的最长子串

题目二：159. 至多包含两个不同字符的最长子串

题目三：159. 至多包含两个不同字符的最长子串

题目一：3. 无重复字符的最长子串

问题描述：

给定一个字符串，请你找出其中不含有重复字符的最长子串的长度。比如输入: 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。

算法思路：
暴力解法时间复杂度较高，会达到 $O(n^{2})$ ，故而采取滑动窗口的方法降低时间复杂度。定义一个 map 数据结构存储 (k, v)，其中 key 值为字符，value 值为字符位置 +1，加 1 表示从字符位置后一个才开始不重复。我们定义不重复子串的开始位置为 start，结束位置为 end。随着 end 不断遍历向后，会遇到与 [start, end] 区间内字符相同的情况，此时将字符作为 key 值，获取其 value 值，并更新 start，此时 [start, end] 区间内不存在重复字符。无论是否更新 start，都会更新其 map 数据结构和结果 ans。
时间复杂度：O(n)。

上段文字出自：https://leetcode-cn.com/problems/longest-substring-without-repeating-characters/solution/hua-jie-suan-fa-3-wu-zhong-fu-zi-fu-de-zui-chang-z/

图解：

参考代码：


class Solution {public int lengthOfLongestSubstring(String s) {int len = s.length();int res = 0;Map<Character,Integer> map = new HashMap<>();for(int end=0, start=0; end<len; end++){char alpha = s.charAt(end);if(map.containsKey(alpha))start = Math.max(start,map.get(alpha));res = Math.max(res, end-start+1);map.put(alpha,end+1);}return res;}
}

题目二：159. 至多包含两个不同字符的最长子串

问题描述：

给定一个字符串 s ，找出至多包含两个不同字符的最长子串 t ，并返回该子串的长度。比如输入: "eceba"，输出: 3，解释: t 是 "ece"，长度为3。

算法思路：

为了遍历一遍就得到答案，我们使用一个左指针和一个右指针表示滑动窗口的边界。一开始，让两个指针都指向 0 ，当窗口包含的字符不超过 2 个不同的字符时，就不断将右指针往右边移动。如果在某一个位置有 3 个不同的字符，就开始移动左指针，直到窗口内包含不超过 2 个不同字符。

这就是基本的想法：沿着字符串移动滑动窗口，并保持窗口内只有不超过 2 个不同字符，同时每一步都更新最长子串的长度。

只有一个问题还没解决 - 如何移动左指针确保窗口内只有 2 种不同的字符？我们使用一个 hashmap ，把字符串里的字符都当做键，在窗口中的最右边的字符位置作为值。每一个时刻，这个 hashmap 包括不超过 3 个元素。

比方说，通过这个 hashmap ，你可以知道窗口 "eeeeeeeet" 中字符 e 最右边的位置是 8 ，所以必须要至少将左指针移动到 8 + 1 = 9 的位置来将 e 从滑动窗口中移除。我们的方法时间复杂度是否是最优的呢？答案是是的。我们只将字符串的 N 个字符遍历了一次，时间复杂度是O(N) 。

链接：https://leetcode-cn.com/problems/longest-substring-with-at-most-two-distinct-characters/solution/zhi-duo-bao-han-liang-ge-bu-tong-zi-fu-de-zui-chan/

参考代码：

class Solution {public int lengthOfLongestSubstringTwoDistinct(String s) {int res = 0, len = s.length();HashMap<Character, Integer> hm = new HashMap<Character, Integer>();for(int end=0,start=0; end<len; end++){char alpha = s.charAt(end);if(hm.size()<3)hm.put(alpha,end);if(hm.size()==3){int index = Collections.min(hm.values());start = index + 1;hm.remove(s.charAt(index));}res = Math.max(res, end-start+1);}return res;}
}

题目三：159. 至多包含两个不同字符的最长子串

问题描述：

给定一个字符串 s ，找出至多包含两个不同字符的最长子串 t ，并返回该子串的长度。比如输入: "eceba"，输出: 3，解释: t 是 "ece"，长度为3。

算法思路：