C#で組み込み関数を使わずに最初の一意な文字のインデックスを返す方法

概要

文字列の中で最初に一度だけ出現する文字（一意な文字）のインデックスを、C#の組み込み関数に頼らずに求める方法を解説します。

アルゴリズムの考え方

まず、長さ256の空の配列を新しく作成します。次に、文字列全体を1文字ずつ走査しながら、各文字の出現回数をこの配列に記録していきます。すべての文字を数え終えたら、もう一度文字列を先頭から走査し、カウントが「1」になっている最初の文字を見つけて、そのインデックスを返します。該当する文字が存在しない場合は -1 を返します。

例1

aabccd → 各文字の出現回数は a:2、b:1、c:2、d:1 → カウントが1の最初の文字は「b」です。したがって、b のインデックスである「2」が返されます。

例2：サンプルコード

using System;
namespace ConsoleApplication{
    public class Arrays{
        public int ReturnIndexOfFirstUniqueCharacter(string s){
            int index = -1;
            // 各文字の出現回数を記録するための配列
            int[] arrayValues = new int[256];
            // 1回目の走査：各文字の出現回数をカウント
            for (int i = 0; i < s.Length; i++){
                int value = s[i] - 'a';
                arrayValues[value] += 1;
            }
            // 2回目の走査：カウントが1の最初の文字を探す
            for (int i = 0; i < s.Length; i++){
                int value = s[i] - 'a';
                if (arrayValues[value] == 1){
                    index = i;
                    break;
                }
            }
            return index;
        }
    }
    class Program{
        static void Main(string[] args){
            Arrays a = new Arrays();
            Console.WriteLine(a.ReturnIndexOfFirstUniqueCharacter("bookisgreat"));
            Console.ReadLine();
        }
    }
}

出力結果

0

この例では、「bookisgreat」という文字列の中で最初に一度だけ出現する文字は「b」であり、そのインデックスは 0 であるため、結果として 0 が出力されます。

補足

この実装では、s[i] - 'a' という計算で文字を配列のインデックスに変換しているため、小文字の英字（a〜z）を対象とした文字列を前提としています。また、文字列を2回走査しますが、計算量は O(n)、使用する配列は固定長のためメモリ効率も良好です。大文字や記号なども扱いたい場合は、ASCIIコード全体をカバーできるよう配列サイズとオフセットの調整が必要になります。