Solved: 3. Longest Substring Without Repeating Characters

problem50/memo.md

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+## 取り組み方
+- step1: 5分以内に空で書いてAcceptedされるまで解く + テストケースと関連する知識を連想してみる
+- step2: コードを整える + 他の妥当な実装があれば実装してみる
+- step3: 10分以内に1回もエラーを出さずに3回連続で解く
+
+## step1
+substringの先頭と末尾の情報と、substringに使われている文字を管理するsetをもつ。文字が重複するまで先頭を進めていき、重複が見つかったら、重複がなくなるまでsetから文字を削除しながら末尾を進めていく。重複が発生していないときは毎回先頭の更新ごとにsubstringの長さを計測すれば、最大長が分かる。
+
+時間計算量は、s.length * setからの削除なので、O(10^4)で数十ミリ秒で終わる見込み。
+
+```py
+class Solution:
+    def lengthOfLongestSubstring(self, s: str) -> int:
+        longest_length = 0
+        used = set()
+        left = 0
+
+        for right, character in enumerate(s):
+            while character in used:
+                used.remove(s[left])
+                left += 1
+            longest_length = max(longest_length, right - left + 1)
+            used.add(character)
+
+        return longest_length
+```
+
+## step2
+### 読んだ
+https://github.com/hayashi-ay/leetcode/pull/47/files
+https://github.com/TORUS0818/leetcode/pull/50/files
+https://github.com/KentaroJay/Leetcode/pull/4/files
+https://github.com/ryosuketc/leetcode_arai60/pull/37/files
+
+
+### 感想
+- setを使う派とdictを使う派で分かれるくらいで、自分含め皆さん大体同じようなコードになっていた印象
+  - dictの方法は最後に使われたindexを保持するという発想が面白いが、setの方がシンプルでよいと思う
+- longest_lengthは変か。longest_substring_len、max_lenくらいの方がよさそう
+- pythonの場合は、1文字だからといってASCIIとなる訳ではないそう
+
+> 文字列は Unicode コードポイントのイミュータブルな シーケンス です
+> "character" 型が特別に用意されているわけではないので、文字列のインデックス指定を行うと長さ 1 の文字列を作成します。
+
+https://docs.python.org/ja/3.13/library/stdtypes.html#textseq
+
+
+##### step1の洗練
+```py
+class Solution:
+    def lengthOfLongestSubstring(self, s: str) -> int:
+        max_len = 0
+        used = set()
+        window_start = 0
+
+        for window_end, character in enumerate(s):
+            while character in used:
+                used.remove(s[window_start])
+                window_start += 1
+            max_len = max(max_len, window_end - window_start + 1)
+            used.add(character)
+
+        return max_len
+```
+
+##### 辞書型を使う
+```py
+class Solution:
+    def lengthOfLongestSubstring(self, s: str) -> int:
+        def is_last_index_in_window(character: str) -> bool:
+            if character not in used_char_to_index:
+                return False
+            return used_char_to_index[character] >= window_start
+
+        max_len = 0
+        used_char_to_index = {}
+        window_start = 0
+
+        for window_end, character in enumerate(s):
+            if is_last_index_in_window(character):
+                window_start = used_char_to_index[character] + 1        
+            used_char_to_index[character] = window_end
+            max_len = max(max_len, window_end - window_start + 1)
+
+        return max_len
+```
+
+##### 入力がASCIIと仮定
+```py
+class Solution:
+    def lengthOfLongestSubstring(self, s: str) -> int:
+        max_len = 0
+        ascii_last_used_index = [-1] * 128
+        window_start = 0
+
+        for window_end, character in enumerate(s):
+            ascii_value = ord(character)
+            if ascii_last_used_index[ascii_value] >= window_start:
+                window_start = ascii_last_used_index[ascii_value] + 1
+            ascii_last_used_index[ascii_value] = window_end
+            max_len = max(max_len, window_end - window_start + 1)
+
+        return max_len
+```
+
+## step3
+```py
+class Solution:
+    def lengthOfLongestSubstring(self, s: str) -> int:
+        max_len = 0
+        start = 0
+        used = set()
+
+        for end, c in enumerate(s):
+            while c in used:
+                used.remove(s[start])
+                start += 1
+            used.add(c)
+            max_len = max(max_len, end - start + 1)
+
+        return max_len
+```