你好！我是你的 NOI 竞赛教练。这道题虽然在 LeetCode 上被标记为简单，但它涵盖了信息学竞赛中最基础且重要的思想：桶计数（Frequency Array）与两次扫描法。在 NOI 普及组（CSP-J）中，这类时空复杂度平衡的技巧是基本功。

一、 预备知识点

1. 计数排序/桶思想：利用数组下标映射字符（如 'a' 映射为 0），统计出现次数。
2. ASCII 码偏移处理：理解 s[i] - 'a' 的索引转换方法。
3. 时间复杂度分析：区分 $O(n^2)$（暴力比对）与 $O(n)$（两次扫描）的性能差异。
4. 空间复杂度分析：理解字符集大小（26）对空间开销的影响。

二、 题目描述 (NOI 竞赛风格)

题目名称：字符串中的第一个唯一字符 (First Unique Character in a String) 时间限制：1.0s 内存限制：256MB

【问题描述】 给定一个仅由小写英文字母组成的字符串 $s$，请你找出其中第一个不重复的字符，并返回它的索引。如果不存在，则返回 $-1$。 注意：索引从 $0$ 开始计数。

【输入格式】 输入文件仅一行，包含一个长度为 $n$ 的字符串 $s$。

【输出格式】 输出一个整数，表示第一个唯一字符的索引。

【样例 1 输入】

leetcode

【样例 1 输出】

0

【样例 2 输入】

loveleetcode

【样例 2 输出】

2

【样例 3 输入】

aabb

【样例 3 输出】

-1

【数据范围说明】

• 对于 $100\%$ 的数据，$1 \le |s| \le 10^5$。
• 字符串 $s$ 只包含小写字母。

三、 教学启发与草稿纸推演

1. 暴力思路：$O(n^2)$

如果你检查每一个字符 s[i]，再扫一遍剩下的字符看它有没有出现过，总步数大约是 $10^5 \times 10^5 = 10^{10}$。在 1s 时限下（通常处理 $10^8$ 次运算），这显然会 TLE。

2. 优化思路：$O(n)$

我们能不能只扫一遍就知道每个字母出现了几次？

• 第一步（统计）：准备 26 个“小桶”，分别给 a-z。扫一遍 $s$，字母出现一次，对应的桶里数字加 1。
• 第二步（查询）：再扫一遍 $s$，看哪个字母所在的桶里数字恰好是 1。第一个满足条件的索引就是答案。

3. 复杂度思考

• 时间：两次循环，共 $2n$ 步，复杂度 $O(n)$。
• 空间：固定 26 个整型空间，复杂度 $O(1)$。

四、 算法流程图 (伪代码逻辑)

为了防止 Mermaid 语法冲突，我们使用圆括号表示节点，并避免使用大于号和方括号。

graph TD
    A(开始读取字符串 s) --> B(初始化长度为 26 的整数数组 cnt 为 0)
    B --> C(循环变量 i 从 0 到 字符串末尾)
    C --> D(字符对应的 cnt 下标递增 1)
    D --> E(所有字符统计完成)
    E --> F(循环变量 j 重新从 0 到 字符串末尾)
    F --> G{查询 s_j 对应的 cnt 是否等于 1}
    G -- "是" --> H(返回当前索引 j 并退出)
    G -- "否" --> I(继续循环 j)
    I --> J{遍历完所有字符了吗}
    J -- "否" --> F
    J -- "是" --> K(返回 负1)
    H --> L(结束)
    K --> L

五、 关键词理解 (读题技巧)

在 NOI 读题时，捕捉以下关键词：

1. “第一个” (First)：暗示你必须按照原字符串的原始顺序进行第二次扫描，而不是扫描桶数组。
2. “不重复” (Unique)：意味着桶计数值必须严格等于 1。
3. “小写字母” (Lowercase letters)：暗示桶的大小只需要固定为 26。这是空间优化的重要提示。
4. “不存在返回 -1”：这是边界条件，意味着你的循环结束后需要有一个默认返回值。

优化建议： 在 C++14 竞赛实践中，字符串长度达到 $10^5$ 时，建议使用 std::string 或 char 数组，并使用 s.length() 预存长度。对于更复杂的数据范围，如果字符集扩展到 Unicode，桶可能需要换成 std::map 或哈希表，但本题固定 26 个字母，**静态数组（桶）**是性能最优解。