剑指offer面试题[35]-第一个只出现一次的字符

绝地灬酷狼 2022-06-12 00:15 142阅读 0赞

## 题目描述 ##

在一个字符串(1<=字符串长度<=10000，全部由字母组成)中找到第一个只出现一次的字符,并返回它的位置。

分析：

这个题目最直观的思路是：从头开始扫描这个字符串中的每个字符。当访问到某字符时拿这个字符和后面的每个最相比较，如果在后面没有发现重复的字符，则该字符就是只出现一次的字符。如果有字符串有n个字符，每个字符可能与后面的O(n)个字符相比较，因此这种思路的**时间复杂度为O(n^2**)。如果有10000个字符，第一次只出现一次的字符在最后一个位置，时间复杂度难以想象。面试官肯定不会满意这种想法。

由于题目是与字符出现的次数相关，我们是不是可以统计每个字符在该字符串中出现的次数呢?要达到这个目的，我们需要一个数据容器来存放每个字符出现的次数。在这个容器中可以根据字符查找它出现的次数，也就是说这个容器的**作用就是把一个字符映射成一个数字**。在常用的数据容器中，哈希表正是这个用途。

哈希表是一种复杂的数据结构，并且C++的标准模板库中没有实现哈希表。接下来我们要考虑的问题是如何实现哈希表。由于本题的特殊性，我们只需要一个非常简单的哈希表就能满足要求。字符（char）是一个长度为8的数据类型，因此总共有256中可能。于是我们创建一个长度为256的数组，每个字母根据其ASCII码值作为数组的下标对应数组的一个数字，而数组中存储的是每个字符出现的次数。这样我们就创建了一个大小为256，以字符ASCII码为键值的哈希表。

第一次扫面时，在哈希表中更新一个字符出现的次数的时间O(1)。如果字符串长度为n，那么第一次扫描的时间复杂度为O(n)。第二次扫描时，同样O(1)就能读出一个字符出现的次数，所以时间复杂度仍然是O(n)。这样算起来，总的时间复杂度为O(n)。同时我们需要一个包含256个字符的辅助数组，它的大小是1K。由于这个数组的大小是个常数，因此可以认为这种算法的空间复杂度为O(1) 。

参考代码如下：

#include<iostream>
    #include<stdio.h>
    #include<string>
    #include<fstream> 
    using namespace std;
    
    class Solution {
    public:
    	int FirstNotRepeatingChar(string str) {
    		if (str.length() == 0)
    			return -1;      //牛客网该题测试规定：若为空则输出-1
    		int HashTable[256] = { 0 };
    		char *p = &str[0];  //定义一个char类型指针，把string s的首元素地址赋给p,则p指向字符串s. 
    		while (*p != '\0')
    		  {
    			HashTable[*p]++;
    			p++;
    		   }
    		int index = 0;
    		p = &str[0];        //注意这里要恢复p开始的指向，从string str的首元素开始
    		while (*p != '\0')
    		{
    			if (HashTable[*p] == 1)
    				return index;
    			p++;
    			index++;
    		}
    		return index;
    	}
    };
    
    int main()
    {
    	Solution s;
    	int index;
    	//char str[50];  
    	//cin>>str;
    
    	string str;    //这两行代码是可以使输入空字符串（直接回车）
    	getline(cin,str);
    
    	index=s.FirstNotRepeatingChar(str);
    	cout << index;
    }