34、第一次只出现一次的字符 hashmap

本文介绍了一种利用HashMap数据结构高效查找给定字符串中第一个未重复出现的字符的方法。通过遍历字符串,将每个字符及其出现次数存储在HashMap中,再遍历一次字符串,检查每个字符的出现次数,从而找到第一个只出现一次的字符。

思路:hashmap

character存字符,

integer存次数

hash.get(str.charAt(i))==1

import java.util.*;
public class Solution {
    public int FirstNotRepeatingChar(String str) {
        if(str==null||str.length()==0)
        HashMap<Character,Integer> hash=new HashMap<Character,Integer>();
        
        char[] c=str.toCharArray();
        
        for(char item:c)
        {
            if(hash.containsKey(item))
            {
                hash.put(item,hash.get(item)+1);
            }
            else{
                hash.put(item,1);
            }
        }
        for(int i=0;i<str.length();i++)
        {
            if(hash.get(str.charAt(i))==1)
            {
                return i;
            }
        }
        return -1;   
 
    }
}

 

基于数据驱动的 Koopman 算子的递归神经网络模型线性化,用于纳米定位系统的预测控制研究(Matlab代码实现)内容概要:本文围绕“基于数据驱动的 Koopman 算子的递归神经网络模型线性化,用于纳米定位系统的预测控制研究”展开,提出了一种结合数据驱动方法与Koopman算子理论的递归神经网络(RNN)模型线性化方法,旨在提升纳米定位系统的预测控制精度与动态响应能力。研究通过构建数据驱动的线性化模型,克服了传统非线性系统建模复杂、计算开销大的问题,并在Matlab平台上实现了完整的算法仿真与验证,展示了该方法在高精度定位控制中的有效性与实用性。; 适合人群:具备一定自动化、控制理论或机器学习背景的科研人员与工程技术人员,尤其是从事精密定位、智能控制、非线性系统建模与预测控制相关领域的研究生与研究人员。; 使用场景及目标:①应用于纳米级精密定位系统(如原子力显微镜、半导体制造设备)中的高性能预测控制;②为复杂非线性系统的数据驱动建模与线性化提供新思路;③结合深度学习与经典控制理论,推动智能控制算法的实际落地。; 阅读建议:建议读者结合Matlab代码实现部分,深入理解Koopman算子与RNN结合的建模范式,重点关注数据预处理、模型训练与控制系统集成等关键环节,并可通过替换实际系统数据进行迁移验证,以掌握该方法的核心思想与工程应用技巧。
<think>好的,我需要帮助用户找到字符串中第一个重复出现的字符。用户提到了参考内容中的引用[4],里面有一个Java示例,使用哈希表来记录字符是否出现过。让我先理解这个问题。 首先,明确问题要求:在给定的字符串中,找到第一个重复出现的字符。也就是从左到右遍历字符串时,遇到的第一个已经存在于之前遍历过的字符中的那个字符。 接下来,分析可能的解决方法。引用[4]中使用的是哈希表(HashMap)来记录每个字符是否已经被访问过。具体步骤是:遍历每个字符,如果该字符已经在哈希表中存在,则立即返回这个字符;否则,将字符存入哈希表中。这种方法的时间复杂度是O(n),空间复杂度也是O(n),因为最坏情况下需要存储所有字符。 另外,用户提供的其他引用如[2]和[3]提到了查找第一个不重复字符的方法,虽然问题不同,但思路有相似之处,都是利用哈希表或数组来统计字符出现的次数。不过这里的问题正好相反,是找第一个重复的,所以可能需要调整策略。 接下来考虑可能的实现步骤: 1. 初始化一个哈希表或者哈希集合,用于存储已经遍历过的字符。 2. 从左到右遍历字符串中的每个字符。 3. 对于当前字符,检查是否已经在哈希集合中存在: - 如果存在,说明这是第一个重复的字符,直接返回。 - 如果不存在,将该字符添加到哈希集合中。 4. 如果遍历结束后没有找到重复字符,返回null或特定值。 这里需要注意,哈希表的键是字符,值可以是出现的次数,但在这个问题中,只需要知道是否出现过,所以使用哈希集合(如HashSet)可能更节省空间。不过引用[4]中使用了HashMap,但实际只是检查键是否存在,值并没有被用到,所以可以优化为HashSet。 但是,在Java中,HashSet的底层其实也是基于HashMap实现的,所以性能差异不大。根据具体情况选择即可。 然后,我需要考虑不同编程语言的实现。用户提供的示例是Java,但用户可能需要其他语言的例子,比如Python。不过用户的问题中没有明确指定语言,所以可能需要给出通用方法,或者以Java为例,并提到其他语言的实现思路。 另外,需要考虑特殊情况,比如字符串为空、所有字符都不重复等情况,此时应返回null或者特定的标识。 接下来,验证方法的正确性。例如,字符串"kabcd%12234"中的第一个重复字符是'2',在引用[4]的示例中确实返回了正确的结果。遍历到第二个'2'时,发现已经存在于哈希表中,因此返回'2'。 现在,思考是否有更优的方法。比如,是否可以使用数组来代替哈希表,假设字符集是有限的(如ASCII码)。例如,对于ASCII字符,可以创建一个大小为256的数组,每个位置对应一个字符的出现情况。这样可以减少哈希表操作的开销,提高速度。这种方法的时间复杂度同样是O(n),但可能更高效,因为数组访问更快。 例如,对于字符c,将其ASCII码作为索引,数组中的值标记是否出现过。这种方法适用于已知字符范围的情况,比如标准ASCII(0-127)或扩展ASCII(0-255)。 总结两种方法: 1. 使用哈希集合:适用于所有可能的字符,无需预知字符范围。 2. 使用数组:适用于已知字符范围,如ASCII,可能更高效。 接下来,编写示例代码。以Java为例,参考引用[4],可以稍作优化,使用HashSet: ```java import java.util.HashSet; import java.util.Set; public class Main { public static Character findFirstRepeatingChar(String s) { Set<Character> seen = new HashSet<>(); for (int i = 0; i < s.length(); i++) { char c = s.charAt(i); if (seen.contains(c)) { return c; } seen.add(c); } return null; } public static void main(String[] args) { System.out.println(findFirstRepeatingChar("kabcd%12234")); // 输出 '2' } } ``` 或者使用数组处理ASCII字符: ```java public class Main { public static Character findFirstRepeatingChar(String s) { boolean[] seen = new boolean[256]; // 假设是扩展ASCII for (int i = 0; i < s.length(); i++) { char c = s.charAt(i); if (seen[c]) { return c; } seen[c] = true; } return null; } public static void main(String[] args) { System.out.println(findFirstRepeatingChar("kabcd%12234")); // 输出 '2' } } ``` 这两种方法都能正确找到第一个重复字符。数组方法在已知字符范围时更高效。 此外,需要提醒用户注意字符的大小写问题。例如,'A'和'a'是否被视为相同字符。题目中如果没有特别说明,通常视为不同字符,所以上述代码区分大小写。如果需求不同,可以在处理前将字符统一转为小写或大写。 最后,考虑测试用例,例如: - 输入"abcabc",第一个重复字符是'a'在位置3出现重复吗?不对,原字符串索引从0开始,第一个重复的是第二个'a',此时正确返回'a'。 - 输入"abcd",返回null。 - 输入"abba",第一个重复的是第二个'b'?不,原字符串中第一个重复的是第二个'b'吗?原字符串是a, b, b, a。当遍历到第二个b时,发现已经存在,所以返回'b',正确。 因此,算法是正确的。</think>### 如何查找字符串中第一个重复的字符 #### 方法实现步骤 1. **初始化存储结构**:使用哈希表或数组记录已遍历的字符。 2. **遍历字符串**:依次检查每个字符是否已存在于存储结构中。 3. **判断重复**: - 若存在,立即返回该字符(即第一个重复字符)。 - 若不存在,将其加入存储结构。 4. **处理未找到情况**:遍历结束后未找到重复字符,返回 `null`。 #### 示例代码(Java) ```java import java.util.HashSet; import java.util.Set; public class Main { public static Character findFirstRepeatingChar(String s) { Set<Character> seen = new HashSet<>(); for (int i = 0; i < s.length(); i++) { char c = s.charAt(i); if (seen.contains(c)) { return c; } seen.add(c); } return null; } public static void main(String[] args) { System.out.println(findFirstRepeatingChar("kabcd%12234")); // 输出 '2' } } ``` #### 方法分析 - **时间复杂度**:$O(n)$,仅需一次遍历。 - **空间复杂度**:$O(n)$,最坏情况下存储所有字符。 - **优化方向**:若字符范围已知(如 ASCII),可用数组替代哈希表提升效率[^4]。 #### 扩展:ASCII 字符优化 ```java public class Main { public static Character findFirstRepeatingChar(String s) { boolean[] seen = new boolean[256]; // 支持扩展 ASCII for (int i = 0; i < s.length(); i++) { char c = s.charAt(i); if (seen[c]) { return c; } seen[c] = true; } return null; } } ``` #### 注意事项 - **区分大小写**:默认区分大小写,若需忽略大小写,需统一转换字符。 - **特殊字符处理**:如空格、符号等需按原字符处理。
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