### 不含重复字符的最长子串及其长度的 Python 实现 以下是通过滑动窗口方法实现的一个完整的解决方案，用于找到给定字符串中不含重复字符的最长子串及其对应的长度： #### 方法描述 该方法利用两个指针 `left` 和 `right` 来定义当前考虑的子串范围。同时使用一个哈希表（字典）记录每个字符最近一次出现的位置。当发现某个字符已经存在于当前窗口范围内时，调整左边界以排除这个重复字符的影响。 #### 代码实现 ```python def longest_unique_substring(s): """ 计算字符串中不重复的最长子串及其长度。 参数: s (str): 输入字符串 返回: tuple: 最长无重复子串和其长度 """ n = len(s) if n == 0: return "", 0 # 如果输入为空，则返回空字符串和零长度 char_index = {} # 存储字符到索引位置的映射关系 left = 0 # 左边界的初始值 max_length = 0 # 当前最大长度初始化为0 start_of_max_substr = 0 # 最大子串起始位置 for right in range(n): # 遍历整个字符串 if s[right] in char_index and char_index[s[right]] >= left: # 若遇到重复字符且它位于当前窗口内，则移动左边界 left = char_index[s[right]] + 1 char_index[s[right]] = right # 更新或新增字符最后出现的位置 current_window_length = right - left + 1 # 当前窗口大小 if current_window_length > max_length: # 发现有更长的无重复子串时更新结果 max_length = current_window_length start_of_max_substr = left # 新的最大子串起点 return s[start_of_max_substr:start_of_max_substr + max_length], max_length # 测试用例 test_strings = ["abcabcbb", "bbbbb", "pwwkew"] for test_str in test_strings: result, length = longest_unique_substring(test_str) print(f"对于字符串 '{test_str}' 的最长无重复子串是 '{result}', 其长度为 {length}.")[^2] ``` 上述程序可以处理任意合法的字符串输入，并输出相应的最长无重复子串以及它的长度。 #### 示例运行结果 假设我们有以下测试数据： - 对于 `"abcabcbb"` ，最长无重复子串应为 `"abc"` 或其他等价形式； - 对于 `"bbbbb"` ，由于全是相同字母构成，因此最长无重复子串仅为单个字符 `'b'`; - 而针对 `"pwwkew"` 这种情况下的最优解将是 `"wke"`. 这些都可以由上面给出的函数正确得出结论[^3].