• 題目描述： 給定一個字串和一個正數k，尋找一個包含k個不同字元的最長子串。如果k大於字串中所有不同字元的個數，就返回整個字串。
• 輸入描述： 正數k 字串s

• 輸出描述： 字串

• 樣例輸入： k = 2, s = ‘abcbdbdbbdcdabd’ k = 3, s = ‘abcbdbdbbdcdabd’ k = 5, s = ‘abcbdbdbbdcdabd’

• 樣例輸出： k = 2 時，輸出 ‘bdbdbbd’ k = 3 時，輸出 ‘bcbdbdbbdcd’ k = 5 時，輸出 ‘abcbdbdbbdcdabd’
• 思路： 滑動視窗法。 滑動視窗法描述：滑動視窗法用一個視窗去滿足問題的約束條件。一旦違反約束條件，視窗就會變得不穩定，為了消除這種不穩定，重新滿足約束條件，我們需要通過增加或減小視窗的大小。 在這個問題中，遍歷字串，如果視窗中不同字元個數小於k，則將字元加入到視窗中。如果不同字元的個數大於k，則從最左邊的字元開始刪除，直到視窗中不同字元的個數等於k。我們反覆進行這種改變視窗大小的操作，直到遍歷完整個字串。在這個過程中，如果視窗大小改變，我們就更新最大視窗值。 Python2.7實現

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Time    : 2018/9/16 14:03
# @Author  : Qiankun Wang
# @File    : LongestSubstringK.py
# Function: Find the longest substring fo given string containing k distinct characters using sliding window
# Reference: http://www.techiedelight.com/find-longest-substring-containing-k-distinct-characters/
 

def LongestSubstringK(s,k):
    begin = 0 # 儲存子串的起點
    end = 0 #儲存子串的終點
    window = set()
    freq = dict(zip(s,[0]*len(s))) #字元出現的頻率
    low = 0 # 視窗的左邊界
    # 遍歷字串，將每個字元加入到視窗中，並更新該字元對應的出現頻率。
    for high in range(len(s)): # high為視窗的右邊界
        window.add(s[high])
        freq[s[high]] += 1
        # 一旦約束條件不滿足：即視窗中包含的不同字元的個數大於指定的k，則從左側開始縮減視窗的大小。
 

        while len(window) > k:
            # 如果字元只出現一次，我們把該字元從視窗中去除，同時將其對應的頻率減一。
            if freq[s[low]] -1 == 0:
                window.remove(s[low])
                freq[s[low]] -= 1
            low += 1 # 縮減視窗的大小
        # 更新視窗的大小（如果條件滿足的話）
        if end - begin < high - low:
            end = high
            begin = low
    # 返回滿足條件的最長子串
    return s[begin:end+1]
if __name__ == "__main__":
    s = 'abcbdbdbbdcdabd'
    k = 2
    print LongestSubstringK(s,k)