《程序员面试金典（第6版）》面试题 01.01. 判定字符是否唯一

面试题 01.01. 判定字符是否唯一

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实现一个算法，确定一个字符串 s 的所有字符是否全都不同。

示例 1：

输入: s = “leetcode”
输出: false
示例 2：

输入: s = “abc”
输出: true
限制：

0 <= len(s) <= 100
s[i]仅包含小写字母
如果你不使用额外的数据结构，会很加分。

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode.cn/problems/is-unique-lcci
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我的思路

思路一

首先我先没考虑它说的使用额外的数据结构这句话，我使用了vector这种数据结构，并且将string中的每个字符都传入到了vector中，然后使用了标准库中的sort算法，将vector中的元素排了一下序，最后用快慢指针解题成功。。

听起来就很麻烦。。阿宋的基本功不够扎实，所以才会写出这样的代码吧。。哈哈
代码展示：

class Solution {
public:
    bool isUnique(string astr) {
        int size = astr.size();
        vector<int>ch(size) ;
        for(int i = 0; i < size; i++){
            ch[i] = astr[i];
        }
        sort(ch.begin(),ch.end());
        int fast = 1;
        int slow = 0;
        while(fast < size){
            if(ch[slow] == ch[fast]) return false;
            ++slow;
            ++fast;
        }
        return true;
    }
};

思路二

写完了这种写法后，又突然想到，string和vector其实差不多，都是顺序容器的一种，那我干脆直接把sort操作再string上来一遍，然后再快慢指针去做不就行了？
而且还没有用到其他的数据结构，哈哈，我可真是个小天才。
代码如下：

class Solution {
public:
    bool isUnique(string astr) {
        sort(astr.begin(),astr.end());
        int fast = 1;
        int slow = 0;
        while(fast < astr.size()){
            if(astr[slow] == astr[fast]) return false;
            ++slow;
            ++fast;
        }
        return true;
    }
};

思路三

后来我发现我还是想复杂了，c++是支持直接在string上使用下标操作的，直接暴力破解不久晚上了么。。。

class Solution {
public:
    bool isUnique(string astr) {
        for(int i = 0; i < astr.size(); ++i){
            for(int j = i+1; j < astr.size(); ++j){
                if(astr[i] == astr[j]) return false;
            }
        }
        return true;
    }
};

结果发现暴力破解的这个思路比我之前两种思路来的都快都好。。尴尬了

以上前三种是我自己的思路，后文我又看了看leetcode上的题解，发现了数组法和，位运算解题，这也是是重新打开了我的思路吧。

数组法

首先前情提要，这个方法也算是使用了额外的数据结构的，但是我觉得这种解法很新颖，所有收录进来了。

class Solution {
public:
    bool isUnique(string astr) {
        int array[26]={0};
        for(int i = 0; i < astr.size(); ++i){
            int temp = astr[i] - 'a';
            array[temp] = array[temp]+1;
        }
        for(int i = 0; i < 26; ++i){
            if(array[i] > 1) return false;
        }
        return true;
    }
};

• 在这里面我们首先创建了一个可以存储26个int数的数组，我们先将他初始为0。
  为什么数组的大小是26呢？因为这里题意说了，只包含小写字母，所有大小就是26了。每一个下标对应着一个小写的英文字母。

• 我们通过遍历这个string，就可以发现这个字符串中的每一个字符出现了几次，只要超过1，就说明有重复，我们就可以返回false了。否则就是true。

但我们可以发现，我们用了两次的for循环，第一遍是统计每个字符的个数，第二遍是变量数组，查找有没有大于1的数。那有没有一种方法，一次循环就能够检查出字符串中的字符有无重复呢？当然有，那就是我们接下来要介绍的位运算。

位运算法

前情提要：位运算法需要你对基础的位运算有个基础的认知。知道位运算是如何运算的。这里废话不多说，直接上案例。

class Solution {
public:
    bool isUnique(string astr) {
        int bit = 0;
        for(int i = 0; i < astr.size(); ++i){
            int temp = astr[i] - 'a';
            if(bit & (1<<temp)) return false;
            else bit |= 1 << temp;
        }
        return true;
    }
};

• 一个int变量在计算机上占4个字节，也就是32个bit。位运算就是将一个int变量看成一个大小为32的数组。这个数字的每一个元素都有0和1两种值。

题目说这个字符串中只有小写字符，那么一个大小为32的数组完全就可以表示了嘛。和数组法一样，我们用一个for循环依次去遍历这其中的每一个字符。

注意，这里需要你对这些二进制操作符都能看懂是什么意思，你才能看的懂这个代码。
先解释一下这行代码

if(bit & (1<<temp)) return false;

• 其中 1< 这个整体，代表一个值。什么意思呢，就是我将这个1，向左移动了temp位。假设这个temp是3，1在计算机上的表示可能是这样 0000 0001 我将这个数字1，向左移动了3位，就变成了这样： 0000 1000 。这很好理解吧。

• 再来解释一下 & 这个位操作符，这个叫做位与操作符。 将两个值的每个二进制位去做与操作 通俗点说就是相同的两个二进制位都是 1 则最后这个二进制位就是1。

• 最后解释一个 | 位或操作符，这个与位与操作符类似，通俗点说就是相同的两个二进制位有且只有一个1，那最后这个二进制就是1。

• 记住当位与位或单独出现在条件表达式中时，都是比较操作。

解释完这里面的三个位操作符，就可以顺顺畅畅的讲代码了。

这个方法里最主要的两行代码就是这两行

			if(bit & (1<<temp)) return false;
            else bit |= 1 << temp;

当bit这个数组它的32位都是0，所以当字符串中的每一个第一次出现的字符与这个bit去做位与操作时，你得到的结果必然都是0，那自然不会返回false。
我们每次比较完毕后，发现没有返回false，就把这一位去置为1，这里用到了复合运算符，相信大家都能看懂啥意思吧。

一旦发现有重复的字符，做 位与 操作，就必定会使条件表达式为真，也就会返回false了。