JZ75 字符流中第一个不重复的字符

题目

请实现一个函数用来找出字符流中第一个只出现一次的字符。例如，当从字符流中只读出前两个字符 "go" 时，第一个只出现一次的字符是 "g"。
当从该字符流中读出前六个字符 “google" 时，第一个只出现一次的字符是"l"。

方法1 使用LinkedHashMap

思路

算法实现

LinkedHashMap实现顺序插入，不过查询速度会比较慢
具体做法：
    step 1：用哈希表统计每个字符的次数，是全局变量。
    step 2：在Insert函数中对输入的字符，然后统计出现次数。
    step 3：在FirstAppearingOnce函数遍历该字符串，对于每个字符查找哈希表，返回第一个计数为1的字符，则返回#。

代码

package mid.JZ75字符流中第一个不重复的字符;
import java.util.HashMap;
import java.util.LinkedHashMap;
import java.util.Map;
public class Solution {
    Map<Character,Integer> map = new LinkedHashMap<>();
    //Insert one char from stringstream
    public void Insert(char ch) {
        map.put(ch, map.getOrDefault(ch, 0) + 1);
    }
    //return the first appearence once char in current stringstream
    /**
     * LinkedHashMap实现顺序插入，不过查询速度会比较慢
     * 运行时间     165ms
     * 占用内存     15860KB
     * @return
     */
    public char FirstAppearingOnce() {
        for (Character character : map.keySet()) {
            if (map.get(character) == 1) {
                return character;
            }
        }
        return '#';
    }
}

方法2 哈希表+字符串（推荐使用）

思路

算法实现

又是一个找到是否重复的问题。我们还是可以用哈希表来记录各个字符出现的次数，
根据这样只要是字符串最前面且哈希表中次数为1的字符就是我们要找的。
具体做法：
    step 1：准备一个字符串来记录输入的字符流，用哈希表统计每个字符的次数，二者都是全局变量。
    step 2：在Insert函数中对输入的字符，加到字符串最后，然后统计出现次数。
    step 3：在FirstAppearingOnce函数遍历该字符串，对于每个字符查找哈希表，返回第一个计数为1的字符，
    如果遍历完字符串以后都没，则返回#。

代码

package mid.JZ75字符流中第一个不重复的字符;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class Solution2 {
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    Map<Character,Integer> map = new HashMap<>();
    //Insert one char from stringstream
    public void Insert(char ch) {
        sb.append(ch);
        map.put(ch, map.getOrDefault(ch, 0) + 1);
    }
    //return the first appearence once char in current stringstream
    /**
     * 运行时间     13ms
     * 占用内存     9952KB
     * @return
     */
    public char FirstAppearingOnce() {
        for (int i = 0; i < sb.length(); i++) {
            if (map.get(sb.charAt(i)) == 1) {
                return sb.charAt(i);
            }
        }
        return '#';
    }
}

方法3 哈希表+字符串（推荐使用）

思路

算法实现

除了使用字符串记录字符流，还可以用队列记录字符流，每次插入的时候，只需要将第一次出现的字符加入到队列中，然后正常计数。
查找第一个不重复出现的字符的时候，从队首开始查询哈希表，
如果出现次数为1，则返回该字符，如果不为1，则从队首将其弹出。
具体做法：
    step 1：准备一个队列来记录输入的字符流，用哈希表统计每个字符的次数，二者都是全局变量。
    step 2：在Insert函数中对输入的字符，加到队列最后，然后统计出现次数。
    step 3：在FirstAppearingOnce函数中，不断检查队首元素直到队列为空，队首出现次数为1次，就返回，
    队首出现次数不为1就弹出。，则返回#。

代码

package mid.JZ75字符流中第一个不重复的字符;
import java.util.HashMap;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Map;
import java.util.Queue;
public class Solution3 {
    Queue<Character> queue = new LinkedList<>();
    Map<Character,Integer> map = new HashMap<>();
    //Insert one char from stringstream
    public void Insert(char ch) {
        if (!map.containsKey(ch)) {
            queue.offer(ch);
        }
        map.put(ch, map.getOrDefault(ch, 0) + 1);
    }
    //return the first appearence once char in current stringstream
    /**
     * 运行时间     15ms
     * 占用内存     9972KB
     * @return
     */
    public char FirstAppearingOnce() {
        while(!queue.isEmpty()) {
            if (map.get(queue.peek()) == 1) {
                return queue.peek();
            } else {
                queue.poll();
            }
        }
        return '#';
    }
}