剑指offer面试题[35]-第一个只出现一次的字符

题目描述

在一个字符串(1<=字符串长度<=10000，全部由字母组成)中找到第一个只出现一次的字符,并返回它的位置。
分析：
       这个题目最直观的思路是：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最相比较，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。如果有字符串有n个字符，每个字符可能与后面的O(n)个字符相比较，因此这种思路的时间复杂度为O(n^2)。如果有10000个字符，第一次只出现一次的字符在最后一个位置，时间复杂度难以想象。面试官肯定不会满意这种想法。
       由于题目是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呢?要达到这个目的，我们需要一个数据容器来存放每个字符出现的次数。在这个容器中可以根据字符查找它出现的次数，也就是说这个容器的作用就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。
        哈希表是一种复杂的数据结构，并且C++的标准模板库中没有实现哈希表。接下来我们要考虑的问题是如何实现哈希表。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。字符（char）是一个长度为8的数据类型，因此总共有256中可能。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一个数字，而数组中存储的是每个字符出现的次数。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。
       第一次扫面时，在哈希表中更新一个字符出现的次数的时间O(1)。如果字符串长度为n，那么第一次扫描的时间复杂度为O(n)。第二次扫描时，同样O(1)就能读出一个字符出现的次数，所以时间复杂度仍然是O(n)。这样算起来，总的时间复杂度为O(n)。同时我们需要一个包含256个字符的辅助数组，它的大小是1K。由于这个数组的大小是个常数，因此可以认为这种算法的空间复杂度为O(1)。
参考代码如下：

#include<iostream>
#include<stdio.h>
#include<string>
#include<fstream>
using namespace std;

class Solution {
public:
int FirstNotRepeatingChar(string str) {
if (str.length() == 0)
return -1;      //牛客网该题测试规定：若为空则输出-1
int HashTable[256] = { 0 };
char *p = &str[0];  //定义一个char类型指针，把string s的首元素地址赋给p,则p指向字符串s.
while (*p != '\0')
{
HashTable[*p]++;
p++;
}
int index = 0;
p = &str[0];        //注意这里要恢复p开始的指向，从string str的首元素开始
while (*p != '\0')
{
if (HashTable[*p] == 1)
return index;
p++;
index++;
}
return index;
}
};

int main()
{
Solution s;
int index;
//char str[50];
//cin>>str;

string str;    //这两行代码是可以使输入空字符串（直接回车）
getline(cin,str);

index=s.FirstNotRepeatingChar(str);
cout << index;
}