第一個只出現一次的字元

題目連結：https://leetcode-cn.com/problems/di-yi-ge-zhi-chu-xian-yi-ci-de-zi-fu-lcof/

題目內容：

在字串 s 中找出第一個只出現一次的字元。如果沒有，返回一個單空格。 s 只包含小寫字母。

示例:

s = "abaccdeff"
返回 "b"

s = "" 
返回 " "

限制：

0 <= s 的長度 <= 50000

題目解析

題目解析內容來自於題解中 Krahets

這題題意簡單明瞭。立刻就能想到雜湊表來統計，遍歷。對應 python 中的字典

但是在如何使用字典這件事中仍然大有可為。

方法一：雜湊表

1. 遍歷字元 s，使用字典統計"各字元數量是否 > 1"。
2. 再遍歷字串 s，在字典中找到首個"數量為 1 的字元"，並返回

演算法流程：

1. 初始化：生成一個空字典。記為 dic；

2. 字元統計：遍歷字串 s中每一個字元 c；

   1. 若 dict 中 不包含 鍵(key) c：則向 dic 中新增鍵值對(c, true)，代表字元 c 的數量為 1；
   2. 若 dict 中 包含 鍵(key) c：則修改 dic 鍵c 的值為 false，代表字元 c 的數量 > 1；

3. 查詢數量為1的字元

   ：遍歷字串 s 中每個字元 c; 若dic中鍵c對應的值為True，則返回c。

4. 返回 " ", 代表字串無數量為 1 的字元

複雜度分析：

• 時間複雜度O(N): N 為字串 s的長度；序遍歷 s兩輪，使用 O(N); 字典查詢的時間複雜度為 O(1)
• 空間複雜度O(N): 字典需儲存 N 個字元的鍵值對，使用 O(N) 大小的額外空間

程式碼

Python 程式碼中 not c in dic 整體為一個布林值，c in dic 為判斷字典中是否含有鍵 c。

class Solution:
    def firstUniqChar(self, s: str) -> str:
        dic = {}
        for c in s:
            dic[c] = not c in dic
        for c in s:
            if dic[c]: return c
        return " "
 

方法二：有序雜湊表

在雜湊表的基礎上，有序雜湊表中的鍵值對是 按照插入順序排序 的。基於此，可通過遍歷有序雜湊表，實現搜尋首個 “數量為 1 的字元”。

雜湊表是 去重 的，即雜湊表中鍵值對數量 \leq≤ 字串 s 的長度。因此，相比於方法一，方法二減少了第二輪遍歷的迴圈次數。當字串很長（重複字元很多）時，方法二則效率更高。

複雜度分析：

時間和空間複雜度均與 “方法一” 相同，而具體分析時間複雜度：

• 方法一 O(2N) ： N 為字串 s 的長度；需遍歷 s 兩輪；
• 方法二 O(N)：遍歷 s 一輪，遍歷 dic 一輪。

程式碼

python3.6 之後，預設字典就是有序的。詳情可見為什麼Python 3.6以後字典有序並且效率更高？

class Solution:
    def firstUniqChar(self, s: str) -> str:
        dic = {}
        for c in s:
            dic[c] = not c in dic
        for k, v in dic.items():
            if v: return k
        return " "