剑指 Offer 50. 第一个只出现一次的字符(python3编写)

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1、题目描述:

剑指 Offer 50. 第一个只出现一次的字符(python3编写)

2、方法一:暴力法

思路:

最简单的想法就是:把每一个字符都与其他的字符做对比,要是对比完都没有相等的,那就直接返回这个字符即可。要是按这样的方法都没有返回,那就说明没找到,返回空格即可。

代码:

细节都在代码中。。。。。。

class Solution:
    def firstUniqChar(self, s: str) -> str:
        if s == None: return ' '
        for i in range(len(s)):
            found = True # 是否只有一个的标志
            for j in range(len(s)):
                if i != j and s[i] == s[j]: # 有重复的,把标志置位False
                    found = False
                    break
            if found:
                return s[i]
        return ' ' # 都没找到,返回空格

时间复杂度为 O ( n 2 ) O(n^2) O(n2),空间复杂度为 O ( 1 ) O(1) O(1).

3、方法二:使用哈希表存储频数

思路:

我们可以对字符串进行两次遍历
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,那么就返回该字符,否则在遍历结束后返回空格。

代码 :

class Solution:
    def firstUniqChar(self, s: str) -> str:
        if s == None: return ' '
        hash_table = {}
        # 1.第一次遍历s存储到哈希表中
        for i in range(len(s)):
            try:
                hash_table[s[i]] += 1
            except:
                hash_table[s[i]] = 1
        
        # 2.第二次遍历s寻找哈希表value为1的key
        for i in range(len(s)):
            if hash_table[s[i]] == 1:
                return s[i]
        
        return ' '

时间复杂度为 O ( n ) O(n) O(n),空间复杂度为 O ( ∣ Σ ∣ ) O(|Σ|) O(∣Σ∣),其中 Σ Σ Σ 是字符集,在本题中 s s s 只包含小写字母,因此 ∣ Σ ∣ ≤ 26 ∣Σ∣≤26 ∣Σ∣≤26.

4、方法三:队列+哈希表

思路:(力扣官方思路)

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 c c,如果 c c c 不在哈希映射中,我们就将 c c 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 -1 −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。

在遍历完成后,如果队列为空,说明没有不重复的字符,返回空格,否则队首的元素即为第一个不重复的字符以及其索引的二元组。

注意:

在维护队列时,我们使用了「延迟删除」这一技巧。也就是说,即使队列中有一些字符出现了超过一次,但它只要不位于队首,那么就不会对答案造成影响,我们也就可以不用去删除它。只有当它前面的所有字符被移出队列,它成为队首时,我们才需要将它移除。

代码:

class Solution:
    def firstUniqChar(self, s: str) -> str:
        position = dict() # 哈希表
        q = collections.deque() # 队列
        n = len(s)
        for i, ch in enumerate(s):
            if ch not in position: # 不在哈希表中,则保存到哈希表中,且入队
                position[ch] = i # 哈希表的value为第一次出现字符的下标
                q.append((s[i], i))
            else:
                position[ch] = -1 # 重复出现了,则把value设置为-1
                while q and position[q[0][0]] == -1: # 队首元素重复出现,则出队
                    q.popleft()
        return ' ' if not q else q[0][0]
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