GoJava算法之字符串中第一个唯一字符详解

2022-11-13 15:11:23 算法字符串第一个

字符串中第一个唯一字符

给定一个字符串 s ，找到它的第一个不重复的字符，并返回它的索引。如果不存在，则返回 -1 。

示例 1：

输入: s = "LeetCode"

输出: 0

示例 2:

输入: s = "loveleetcode"

输出: 2

示例 3:

输入: s = "aabb"

输出: -1

提示:

1 <= s.length <= 105

s 只包含小写字母

方法一：哈希表（Java）

在第一次遍历时，我们使用哈希映射统计出字符串中每个字符出现的次数。

在第二次遍历时，我们只要遍历到了一个只出现一次的字符，那么就返回它的索引，否则在遍历结束后返回 -1。

class Solution {
    public int firstUniqChar(String s) {
        Map<Character, Integer> frequency = new HashMap<Character, Integer>();
        for (int i = 0; i < s.length(); ++i) {
            char ch = s.charAt(i);
            frequency.put(ch, frequency.getOrDefault(ch, 0) + 1);
        }
        for (int i = 0; i < s.length(); ++i) {
            if (frequency.get(s.charAt(i)) == 1) {
                return i;
            }
        }
        return -1;
    }
}

n：字符串长度

Σ：字符集

时间复杂度：O（n）

空间复杂度：O(∣Σ∣)

方法二：队列（Go）

我们也可以借助队列找到第一个不重复的字符。队列具有「先进先出」的性质，因此很适合用来找出第一个满足某个条件的元素。

具体地，我们使用与方法二相同的哈希映射，并且使用一个额外的队列，按照顺序存储每一个字符以及它们第一次出现的位置。

当我们对字符串进行遍历时，设当前遍历到的字符为 c，如果 c 不在哈希映射中，我们就将 c 与它的索引作为一个二元组放入队尾

否则我们就需要检查队列中的元素是否都满足「只出现一次」的要求，即我们不断地根据哈希映射中存储的值（是否为 -1）选择弹出队首的元素，直到队首元素「真的」只出现了一次或者队列为空。

type pair struct {
    ch  byte
    pos int
}
func firstUniqChar(s string) int {
    n := len(s)
    pos := [26]int{}
    for i := range pos[:] {
        pos[i] = n
    }
    q := []pair{}
    for i := range s {
        ch := s[i] - 'a'
        if pos[ch] == n {
            pos[ch] = i
            q = append(q, pair{ch, i})
        } else {
            pos[ch] = n + 1
            for len(q) > 0 && pos[q[0].ch] == n+1 {
                q = q[1:]
            }
        }
    }
    if len(q) > 0 {
        return q[0].pos
    }
    return -1
}