实现一个高效的字符串压缩算法，要求如下：

- 输入一个字符数组 `char[] chars`，每个字符都是小写字母（可包含重复字符）。
- 压缩规则：
- 将连续相同字符的出现次数附加在其后面，例如 `'aaa'` 变为 `'a3'`。
- 若字符只出现一次，则不附加次数，例如 `'a'` 保持 `'a'`。
- 字符串压缩后应尽可能短。
- 压缩后的字符应覆盖原数组 `chars`，即结果应直接写入原数组。
- 返回压缩后的有效长度。

**限制条件：**
- 不得使用额外堆空间（即不允许创建新的字符串或数组）。
- 时间复杂度必须为 O(n)，空间复杂度为 O(1)。

**示例：**
```csharp
Input: chars = ['a','a','b','b','c','c','c']
Output: 6
chars 被修改为 ['a','2','b','2','c','3','c'] // 实际有效前6位为压缩结果
```

**请写出函数签名和实现逻辑。**