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。

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。

为了解决这个问题,我们可以定义哈希表的键值(key)是字符,而值(value)是该字符出现的次数。同时我们还需要从头开始扫描字符串两次。第一次扫描字符串时,每扫描到一个字符就在哈希表的对应项中把次数加1 。接下来第二次扫描时,每扫描到一个字符就能从哈希表中得到该字符出现的次数。这样第一个只出现一次的字符就是符合要求的输出。

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:

///////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 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 == NULL)
            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[i] = 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';
} 

如在一个数组中,寻找唯一的一个只出现一次的数

#include<iostream>
using namespace std;

int SingleNumber(int arr[] , int length)
{
    int i , xor;
    for(xor = 0 , i = 0 ; i < length ; ++i)
        xor = xor ^ arr[i];

    return xor;
}

int main()
{
    int arr[] = {2 , 1 , 2 , 1 , 3 , 4 , 3};
    int length = sizeof(arr)/ sizeof(int);

    cout<<SingleNumber(arr , length)<<endl;

    return 0;
}

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