【剑指offer】66.第一个只出现一次的字符

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1.问题描述

在一个长为 字符串中找到第一个只出现一次的字符,并返回它的位置, 如果没有则返回 -1（需要区分大小写）.（从0开始计数）

数据范围：0≤n≤10000，且字符串只有字母组成。

要求：空间复杂度 O(n)，时间复杂度 O(n)

 

2.问题分析

 1哈希

看到查找出现次数的就应想到哈希表，因为其时间复杂度O(1)的特性，

需要两次遍历，第1次是填充哈希表，第2次是查询出现次数

2队列+哈希表

题中要求“第一个只出现一次的字符”，意味着该字符前面的字符(如果有的话)是重复的、需要被忽略掉，这种前面的需要被抛弃掉的特性可以想到队列。

对于这些元素，在遍历到输入集合结尾时必然已经遇到，问题是如何将这些元素剔除。

使用一个哈希表来保存元素是否出现过、使用一个队列来保证元素出现的顺序。

遍历元素时如果是新元素，则将其加入到哈希表中、并在队列中入队；

如果是已经遇到过的元素，则触发对队列中front元素的重复性检查、如果重复则出队、while循环此操作直到front元素尚未重复。

这样使用循环嵌套使得表面上看起来只对输入集合遍历了一次。，当遍历完成后，front元素即只出现了一次的元素，问题是它的地址是多少？

只需要队列中储存的是pair<val，addr>即可。

3.代码实例

哈希

class Solution {
  public:
    int FirstNotRepeatingChar(string str) {
        unordered_map<char, int> maps;
        for (char a : str) {
            maps[a]++;
        }

        for (int i = 0; i < str.length(); i++) {
            if (maps[str[i]] == 1) {
                return i;
            }
        }

        return -1;
    }
};

 队列+哈希

class Solution {
public:
    int FirstNotRepeatingChar(string str) {
        //统计字符出现的位置
        unordered_map<char, int> mp; 
        queue<pair<char, int> > q; 
        for(int i = 0; i < str.length(); i++){
            //没有出现过的字符
            if(!mp.count(str[i])){ 
                mp[str[i]] = i; 
                q.push(make_pair(str[i], i));
            //找到重复的字符
            }else{ 
                //位置置为-1
                mp[str[i]] = -1; 
                //弹出前面所有的重复过的字符
                while(!q.empty() && mp[q.front().first] == -1) 
                    q.pop();
            }
        }
        return q.empty() ? -1 : q.front().second;
    } 
};

需要注意的是：

第二种方法速度有提升但也不能说只需要遍历一次，只是因为循环的嵌套使得最外层的循环看起来只遍历了1次。 在时间复杂度上最坏的情况是唯一出现一次的值在正中间、且输入序列中第0个和最后一个重合，这就使得在遍历到最后一个元素时需要出队n/2次才能找到目标值。 方法1时间复杂度是O(2n),方法2时间复杂度是O(n+n/2)