3. Longest Substring Without Repeating Characters

leetcode/arai60/Longest_Substring_Without_Repeating_Characters/memo.md

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+# 3. Longest Substring Without Repeating Characters
+* 問題リンク: https://leetcode.com/problems/longest-substring-without-repeating-characters/
+* 使用言語: Python3
+
+## Step1
+* Set型で重複しない文字の集合を取得しようと思ったが、subsequenceになってしまうのでこれは使えない
+* 方針
+  1. 文字列sの先頭から1文字ずつ末尾に向かってポインタを動かしていく、1文字ずつsubstringに追加
+  2. ポインタの指す1文字がsubstringに含まれていたら、ポインタを1つ戻し、substringをクリアする
+
+### 以下は動かないコード
+```python
+class Solution:
+    def lengthOfLongestSubstring(self, s: str) -> int:
+        substring_length = 0
+        substring = ''
+        tail = 0
+        while tail != len(s)-1:
+            substring_length = max(substring_length, len(substring))
+            substring += s[tail]
+            tail += 1
+            if s[tail] in substring:
+                tail -= 1
+                substring = s[tail]
+        return substring_length
+````
+
+* 実行時間: TLE
+
+* いつまで経っても `tail` == `len(s)-1` とならないため、TLEとなった
+  - 上記原因が分からず、1時間経っていたため答えを見た
+
+### 以下は動くコード
+```python
+class Solution:
+    def lengthOfLongestSubstring(self, s: str) -> int:
+        left_i  = 0
+        max_substring_length = 0
+        char_set = set()
+
+        for right_i in range(len(s)):
+            while s[right_i] in char_set:
+                char_set.remove(s[left_i])
+                left_i += 1
+
+            char_set.add(s[right_i])
+            max_substring_length = max(max_substring_length, right_i - left_i + 1)
+
+        return max_substring_length
+```
+
+* 実行時間: 19ms
+* メモリ使用量: 17.78MB
+* 時間計算量: O(n)
+* 空間計算量: O(1)
+* 解答時間: 5:29
+
+* 自分の考えていたアルゴリズムに近いが、`tail` を戻す考え方ではなく先頭（左側）を指すポインタを導入する考え方
+* 答えでは Set型を使っていたが、和集合の目的でSet型を使っていたわけではなく単なるハッシュテーブルとして使っている
+  - Set型はCPythonでは順序は保証されていないっぽいのでListが望ましい？
+    - cf. https://stackoverflow.com/a/61467874
+
+## Step2
+### 参考にした方々
+* https://github.com/fuga-98/arai60/pull/47/files/5bb14a8b628a0edf65223ebef947b3a87d745767
+  - `s == 0`の場合は特に考えていなかった
+  - keyに文字、valueにインデックスを持つDictを作成し、そのDictで重複文字が存在するか判定
+* https://github.com/olsen-blue/Arai60/pull/49/files
+  - 同じアルゴリズム。動的計画法の一種でSliding Window（スライディングウィンドウ、尺取法）と呼ぶらしい
+  - `seen_char` の方がより実態を表していると思った
+
+```python
+class Solution:
+    def lengthOfLongestSubstring(self, s: str) -> int:
+        left_i = 0
+        max_substring_length = 0
+        seen_char_set = set()
+
+        for right_i in range(len(s)):
+            while s[right_i] in seen_char_set:
+                seen_char_set.remove(s[left_i])
+                left_i += 1
+
+            seen_char_set.add(s[right_i])
+            max_substring_length = max(max_substring_length, right_i - left_i + 1)
+
+        return max_substring_length
+```
+* 解答時間: 3:01
+
+# Step3
+
+```python
+class Solution:
+    def lengthOfLongestSubstring(self, s: str) -> int:
+        left_i = 0
+        max_substring_length = 0
+        seen_char_set = set()
+
+        for right_i in range(len(s)):
+            while s[right_i] in seen_char_set:
+                seen_char_set.remove(s[left_i])
+                left_i += 1
+
+            seen_char_set.add(s[right_i])
+            max_substring_length = max(max_substring_length, right_i - left_i + 1)
+
+        return max_substring_length
+```
+* 解答時間
+  - 1回目: 3:12
+  - 2回目: 3:12
+  - 3回目: 4:14