程序员面试题精选(13)－第一个只出现一次的字符

题目：在一个字符串中找到第一个只出现一次的字符。如输入abaccdeff，则输出b。 分析：这道题是2006年google的一道笔试题。
看到这道题时，最直观的想法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字符相比较，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，因此这种思路时间复杂度是O(n2)。我们试着去找一个更快的方法。
由于题目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？要达到这个目的，我们需要一个数据容器来存放每个字符的出现次数。在这个数据容器中可以根据字符来查找它出现的次数，也就是说这个容器的作用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。
哈希表是一种比较复杂的数据结构。由于比较复杂，STL中没有实现哈希表，因此需要我们自己实现一个。但由于本题的特殊性，我们只需要一个非常简单的哈希表就能满足要求。由于字符（char）是一个长度为8的数据类型，因此总共有可能256 种可能。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对应项，而数组中存储的是每个字符对应的次数。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。
我们第一遍扫描这个数组时，每碰到一个字符，在哈希表中找到对应的项并把出现的次数增加一次。这样在进行第二次扫描时，就能直接从哈希表中得到每个字符出现的次数了。
参考代码如下：

C++代码

1. ///////////////////////////////////////////////////////////////////////   
2. // Find the first char which appears only once in a string   
3. // Input: pString - the string   
4. // Output: the first not repeating char if the string has, otherwise 0   
5. ///////////////////////////////////////////////////////////////////////   
6. char FirstNotRepeatingChar(char* pString)   
7. {   
8.       // invalid input   
9.       if(!pString)   
10.             return 0;   
11.   
12.       // get a hash table, and initialize it    
13.       const int tableSize = 256;   
14.       unsigned int hashTable[tableSize];   
15.       for(unsigned int i = 0; i < tableSize; ++ i)   
16.              hashTable = 0;   
17.   
18.       // get the how many times each char appears in the string   
19.       char* pHashKey = pString;   
20.       while(*(pHashKey) != '\0')   
21.              hashTable[*(pHashKey++)] ++;   
22.   
23.       // find the first char which appears only once in a string   
24.        pHashKey = pString;   
25.       while(*pHashKey != '\0')   
26.        {   
27.             if(hashTable[*pHashKey] == 1)   
28.                   return *pHashKey;   
29.   
30.              pHashKey++;   
31.        }   
32.   
33.       // if the string is empty    
34.       // or every char in the string appears at least twice   
35.       return 0;   
36. }   

///////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Find the first char which appears only once in a string
// Input: pString - the string
// Output: the first not repeating char if the string has, otherwise 0
///////////////////////////////////////////////////////////////////////
char FirstNotRepeatingChar(char* pString)
{
      // invalid input
      if(!pString)
            return 0;

      // get a hash table, and initialize it 
      const int tableSize = 256;
      unsigned int hashTable[tableSize];
      for(unsigned int i = 0; i < tableSize; ++ i)
             hashTable = 0;

      // get the how many times each char appears in the string
      char* pHashKey = pString;
      while(*(pHashKey) != '\0')
             hashTable[*(pHashKey++)] ++;

      // find the first char which appears only once in a string
       pHashKey = pString;
      while(*pHashKey != '\0')
       {
            if(hashTable[*pHashKey] == 1)
                  return *pHashKey;

             pHashKey++;
       }

      // if the string is empty 
      // or every char in the string appears at least twice
      return 0;
} 

 

Java代码

1. public static char FirstNotRepeatingChar(String str)   
2.     {   
3.         if(str == null || str.equals(""))   
4.             return 0;   
5.         int []counts = new int[256];   
6.         char ch;   
7.         int index;   
8.         for(int i=0; i < str.length();i++)   
9.         {   
10.             ch = str.charAt(i);   
11.             index = (int)ch;   
12.             counts[index]++;   
13.         }   
14.         for(int i =0; i< str.length(); i++)   
15.         {   
16.             ch = str.charAt(i);   
17.             index = (int)ch;   
18.             if(counts[index] == 1)   
19.                 return ch;   
20.         }   
21.         return 0;   
22.     }