程序员面试金典1.1：确定字符串的所有字符是否全都不同

1.1 实现一个算法，确定一个字符串的所有字符是否全都不同。假设不允许使用额外的数据结构，又该如何处理？

解法：

一开始，不妨先问问面试官，上面的字符串是ASCII字符串还是Unicode字符串。这很重要，问这个 问题表明你关注细节，并且对计算机科学有深刻的了解。

为了简单起见，这里假设字符集为ASCII。若不是的话需要扩大存储空间，不过其余逻辑没有分别。

假设字符集为ASCII，对于这个问题，我们可以做一个简单的优化，若字符串的长度大于字母表中的字符的个数，则直接返回false。毕竟，若字母表只有256个字符。字符串里就不可能有280个各不相同的字符。

第一种解法是构建一个布尔值的数组，索引值i对应的标记指示该字符串是否含有字母表第i个字符。若这个字符第二次出现，则立即返回false。

下面是这个算法的实现代码：

public boolean isUniqueChar2(String str){
if(str.length() > 256)
return false;
boolean[] char_set = new boolean[256];
for(int i = 0;i<str.length();i++){
int val = str.charAt(i);
if(char_set[val]){  //如果这个字符已在字符串中出现过
return false;
}
char_set[val] = true;
}
return true;
}

这段代码的时间复杂度为O(n),其中n为字符串长度。空间复杂度为O(1).

使用位向量（bit vector)，可以将空间占用减少为原先的1/8 。下面的代码假定字符串只含有小写字母a到z.这样一来，我们只需要使用一个int型的变量：

public boolean isUniqueChar(String str){
if(str.length() > 256)
return false;
int checker = 0;
for(int i = 0 ; i<str.length();i++){
int val = str.charAt(i) - 'a';
if((checker & (1 << val)) > 0 ){
return false;
}
checker |= (1 << val);
}
return true;
}

另外还有两种解法：

（1）：将字符串中的每一个字符与其余的字符进行比较。这种算法的时间复杂度为O(n2),空间复杂度为O(1).

(2):若允许修改输入字符串，可以在O(nlogn)时间里对字符串排序，然后线性检查其中有无相邻的完全相同的字符相同 的情况。不过，值得注意的是，很多排序算法会占用额外的空间。

从某些方面来看，这些算法并不是最优，不过，从问题的限制条件来看，或许还算是不错的解法。