剑指 Offer（第2版）面试题 50：第一个只出现一次的字符

剑指 Offer（第2版）面试题 50：第一个只出现一次的字符

题目一：字符串中第一个只出现一次的字符

题目来源：63. 字符串中第一个只出现一次的字符

第一次遍历，用哈希表记录字符及其出现的次数。

第二次遍历，当遍历的字符的出现次数为 1 时，返回该字符。

如果字符串中不存在只出现一次的字符，返回 ‘#’ 字符。

代码：

class Solution
{
public:
	char firstNotRepeatingChar(string s)
	{
		if (s.empty())
			return '#';
		unordered_map<char, int> hash;
		for (const char &c : s)
			hash[c]++;
		for (const char &c : s)
			if (hash[c] == 1)
				return c;
		return '#';
	}
};

复杂度分析：

时间复杂度：O(n)，其中 n 是字符串 s 的长度。

空间复杂度：O(n)，其中 n 是字符串 s 的长度。

拓展题：LeetCode 387. 字符串中的第一个唯一字符

链接：387. 字符串中的第一个唯一字符

把字符换成下标就行。

代码：

/*
 * @lc app=leetcode.cn id=387 lang=cpp
 *
 * [387] 字符串中的第一个唯一字符
 */

// @lc code=start
class Solution
{
public:
    int firstUniqChar(string s)
    {
        if (s.empty())
            return -1;
        unordered_map<char, int> hash;
        for (const char &c : s)
            hash[c]++;
        for (int i = 0; i < s.size(); i++)
            if (hash[s[i]] == 1)
                return i;
        return -1;
    }
};
// @lc code=end

复杂度分析：

时间复杂度：O(n)，其中 n 是字符串 s 的长度。

空间复杂度：O(n)，其中 n 是字符串 s 的长度。

还有一种写法，有点绕，不推荐：

class Solution
{
public:
    int firstUniqChar(string s)
    {
        unordered_map<int, int> position;
        int n = s.size();
        for (int i = 0; i < n; ++i)
        {
            if (position.count(s[i]))
            {
                position[s[i]] = -1;
            }
            else
            {
                position[s[i]] = i;
            }
        }
        int first = n;
        for (auto [_, pos] : position)
        {
            if (pos != -1 && pos < first)
            {
                first = pos;
            }
        }
        if (first == n)
        {
            first = -1;
        }
        return first;
    }
};

复杂度分析：

时间复杂度：O(n)，其中 n 是字符串 s 的长度。

空间复杂度：O(n)，其中 n 是字符串 s 的长度。

题目二：字符流中第一个只出现一次的字符

题目来源：64. 字符流中第一个只出现一次的字符

用一个哈希表 hash 存储出现字符和它的频数。

用一个队列 q 存储只出现一次的字符，队列有先进先出的特性，保证每次都能取到第一个只出现一次的字符。

insert(char ch)：首先将 hash[ch]++

• 如果 hash[ch] > 1，说明不止出现一次，队列中一定有我们要弹出的元素（前提是队列不为空），将满足 hash[q.front()] > 1 的全部弹出。
• 否则，ch 是一个只出现一次的字符，将其插入队列。

firstAppearingOnce()：队列的头就是第一个只出现一次的字符，如果队列为空，返回 ‘#’。

代码：

class Solution
{
private:
	queue<char> q;
	unordered_map<char, int> hash;

public:
	// Insert one char from stringstream
	void insert(char ch)
	{
		if (++hash[ch] > 1)
		{
		    // 当新的字符已经重复，则不插入，而且将队首有可能重复的 pop 出来
			while (!q.empty() && hash[q.front()] > 1)
				q.pop();
		}
		else
			q.push(ch);
	}
	// return the first appearence once char in current stringstream
	char firstAppearingOnce()
	{
		if (!q.empty())
			return q.front();
		else
			return '#';
	}
};

复杂度分析：

时间复杂度：

• insert(char ch)：O(n)，其中 n 是字符流的长度。

• firstAppearingOnce()：O(1)。

空间复杂度：O(n)，其中 n 是字符流的长度。