面試題35：第一個只出現一次的字元

題目：在字串中找出第一個只出現一次的字元。如輸入“abaccdeff”，則輸出‘b’。

方法1：

看到這個題目，最直觀的想法就是就是遍曆法，也就是從頭開始取字串中的一個字元，將其與其後的所有字元比較，如果有相同的字元，那麼就證明它不是只出現一次的字元。當第一次出現遍曆完其後字元並且沒有重複時，表明這個字元就是“第一個只出現一次的字元”。如果字串有n個字元，每個字元可能與後面的O(n)個字元相比較，因此這種思路的時間複雜度是O(n2)。

方法2：

題目中要求第一個只出現一次的字元，那麼就跟字元出現的次數有關。我們考慮如何統計字元出現的次數，然後找出第一個次數為1的那個字元。這裡我們需要一個資料容器來儲存字元出現次數，並且能夠通過字元找出其相對應的次數。雜湊表就是一種常用用的容器。

我們可以定義雜湊表的索引值(Key)是字元的ASCII值，而值(Value)是該字元出現的次數。同時我們需要掃描兩次字串，第一次掃描字串時，每掃描到一個字元就在雜湊表的對應項中把次數加1。接下來第二次掃描的時候，沒掃描到一個字元就能在雜湊表中得到該字元出現的次數。找出第一個Value為1的那個key就是我們需要找到那個字元。

方法1和方法2的代碼實現View Code

#include<iostream>#include<stdlib.h>using namespace std;//O(n^n)的時間複雜度char FirstNotRepeatingChar2(char *pString){    //如果是null 指標，返回\0    if(pString==NULL)        return '\0';    int len=strlen(pString);    for(int i=0;i<len;i++)    {        int flag=0;//標識位，0表示這個字元只出現一次。        for(int j=i+1;j<len;j++)        {            if(pString[i]==pString[j])            {                flag=1;//1表示在當前字元後面存在於該字元相同的字元。            }        }        if(flag==0)            return pString[i];    }    return '\0';}//O(n)的時間複雜度char FirstNotRepeatingChar(char *pString){    //如果是null 指標，返回\0    if(pString==NULL)        return '\0';    //定義hash表長度256，並建立雜湊表    const int len=256;    int hashtable[len];    for(int i=0;i<len;i++)    {        hashtable[i]=0;    }    char *pHashkey=pString;    //第一遍遍曆字串，求出每個字元出現的次數    while((*pHashkey)!='\0')    {        hashtable[*(pHashkey++)]++;    }    pHashkey=pString;    //第二遍遍曆字串，求出第一個只出現一次的字元，每次都是按照字串的順序遍曆    while((*pHashkey)!='\0')    {        if(hashtable[*pHashkey]==1)            return *pHashkey;        pHashkey++;    }    return '\0';}void main(){    char *pString="abaccdeff";    //cout<<pString<<endl;    //cout<<pString[1]<<endl;    cout<<sizeof(pString)<<endl;//4    cout<<strlen(pString)<<endl;//9    cout<<FirstNotRepeatingChar(pString)<<endl;    cout<<FirstNotRepeatingChar2(pString)<<endl;    system("pause");}

字元（char）是一個長度為8bit的資料類型，因此總共最多能夠表示256種字元。所以在前面的程式碼範例中我們直接建立了一個長度為256的整型數組，每個字元根據其ASCII值作為數組的下標對應數組的一個數字，而數組中儲存的是每個字元出現的次數。這樣我們就建立了一個大小為256，以字元ASCII嗎為索引值的雜湊表。

但是假如我們的字串長度小於256，那麼我們可以通過建立一個字串長度的整型數組來存放索引值，索引值是ASCII%len。代碼實現如下：

View Code

char FirstNotRepeatingChar3(char *pString){    //如果是null 指標，返回\0    if(pString==NULL)        return '\0';    int len=strlen(pString);//求字串長度    int *hashtable=new int[len];//定義一個動態數組，其長度為字串的長度    //初始化動態數組，初始值為0    for(int i=0;i<len;i++)    {        hashtable[i]=0;    }    char *pHashkey=pString;    //第一遍遍曆字串，求出每個字元出現的次數    while((*pHashkey)!='\0')    {        hashtable[(*(pHashkey++))%len]++;    }    pHashkey=pString;    //第二遍遍曆字串，求出第一個只出現一次的字元，每次都是按照字串的順序遍曆    while((*pHashkey)!='\0')    {        if(hashtable[(*pHashkey)%len]==1)            return *pHashkey;        pHashkey++;    }    return '\0';}

上述思想錯誤，因為ASCII%len結果相等，但是ASCII可能不相等。比如字串為“abacdeffk”，那麼第一個只出現一次的字元不是b，而是c。這是因為b跟k對len求hash值結果相同。