查找第一個不重復的字符問題

最近去面了一次試，最后面到一次算法題。說實話，以前去面試很少面到算法題，可能和面試的職位有關的。

相當常見的題目，說是找出一堆數字中第一個出現的不重復的數字。當時沒理解清題目，想成了是只有一個不重復的數字。后來面試官跟我說明清楚了題目之后，瞬間沒了啥思路，也沒答好。后來回去路上一想，感覺也相當簡單。

這個題目原題是 “找出一個字符串（只包含英文，不考慮中文等字符問題）中第一個不重復的數字”。

如果不做限制，很容易想到的方法是：從頭開始遍歷一下字符串，針對每個字符再從開開始查找是否有重復的，找到第一個整個字符串中沒有重復的字符。當然時間復雜度為 O(n²)，肯定不是最優解。

比較普遍的方法是犧牲一定的空間復雜度，用一個數組暫存一下字符串中每個字符出現的次數，再重新從頭開始遍歷字符串，找到次數為 1 的字符返回。

代碼如下：

func searchFirstNotDuplicatedChar(str string) string {
	cnts := make([]int, 256)

	for _, s := range str {
		cnts[s]++
	}

	for _, s := range str {
		if cnts[s] == 1 {
			return string(s)
		}
	}

	return ""
}

復雜度就是遍歷了兩次字符串，時間復雜度為 O(n)。已經相當可以了。

當然面試官給我出的原題是一堆數字，不是字符串（這和我面試時提到的以往的工作有關，處理批量數據）。因為我們知道英文字符處於 ASCII 碼表中很容易做對應。而數字類數據的話因為不知道范圍，很難用一個數組來做存儲對應，所以這個我們可以考慮用一個 Map。我們知道 Hash 方法是很快速的，所以幾乎不存在什么性能問題。

這個為了簡便，只考慮了整形 int 類型的數據。

func findFirstNotDuplicatedInt(nums []int) int {
	cnts := make(map[int]int)

	for _, num := range nums {
		cnts[num]++
	}

	for _, num := range nums {
		if cnts[num] == 1 {
			return num
		}
	}

	return -1
}

就稍微改了一下，依然是 O(n)。差不多是這個。據說還有使用位運算的算法可以做到，暫時沒研究，感覺這樣已經很不錯了。

對於算法題，面試和自己平常在電腦上做，感覺真是不一樣的。面試中包含各種不確定的因素，而且人也容易產生緊張感，往往有些平常很容易想到的東西面試中就犯迷糊了。復雜的算法由於平時幾乎不太用到，也是看過就很容易忘。所以我覺得培養一種對於算法的直覺相當重要。