【卡码网C++基础课 16.出现频率最高的字母】

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题目描述与分析

题目描述：
给定一个只包含小写字母的字符串，统计字符串中每个字母出现的频率，并找出出现频率最高的字母，如果最高频率的字母有多个，输出字典序靠前的那个字母。

输入描述：
包含多组测试数据，每组测试数据占一行。

输出描述：
有多组输出，每组输出占一行。

输入示例：

2
abcdeef
aabbccddeeff

输出示例：

e
a

之前已经学习了数组、字符串、链表等数据结构，但是如果想要找到其中某个元素或者节点，需要从索引为0的位置或者表头开始，逐一进行比较，直到找到相等的位置或者末尾才会结束。

可以通过“哈希表”来避免之前的比较，直接通过要查找的记录直接找到其存储位置。哈希表是根据关键码key的值而直接进行访问的数据结构。哈希表的作用是快速判断一个元素是否出现在集合里，它的核心思想是在关键码和存储位置之间建立一个确定的对应关系f, 使得每个关键字key对应一个存储位置，而这个对应关系，称之为散列函数（哈希函数）。

其实数组就是一张哈希表，哈希表中关键码就是数组的索引下标，然后通过下标直接访问数组中的元素。
哈希表来解决问题的时候，一般选择以下三种数据结构：
数组
set集合
map映射

一、哈希表

哈希表（Hash Table），也称为散列表，是一种使用哈希函数组织数据，以支持快速插入、查找和删除操作的数据结构。在哈希表中，数据项与一个键（Key）相关联，这些键通过哈希函数转换为数组的索引。

哈希表的基本原理：
1.哈希函数： 哈希函数将输入（通常是键）映射到一个固定大小的数字，这个数字通常是数组的索引。好的哈希函数应尽量减少不同键映射到同一索引的情况（即哈希冲突）。
2.键-值对： 每个键关联一个值，键-值对存储在哈希表的相应索引位置。
3.处理哈希冲突： 最常见的处理哈希冲突的方法包括链地址法（Separate Chaining）和开放寻址法（Open Addressing）。链地址法是通过在每个数组索引处维护一个链表来处理冲突，而开放寻址法则是通过在数组内寻找空闲位置来解决冲突。

哈希表的操作：
1.插入（Add）：
计算键的哈希值得到索引。
根据处理冲突的策略将键-值对存储在哈希表中。
2.查找（Search）：
计算键的哈希值以找到其可能存储的索引。
遍历该索引对应的链表或数组位置，查找是否存在该键。
3.删除（Delete）：
计算键的哈希值找到该键可能存在的索引。
在该索引处找到并移除键-值对。

二、代码编写

照例先把代码的基础结构书写完整

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main() {int n; // 接收n行数据string s; // 每行输入的字符串while(cin >> n) { // 题目包含多个输入while(n--) {cin >> s;// 接收输入的字符串}}
}

数组可以作为简单哈希表来使用，所以我们可以定义一个数组，来记录字符串s当中字符出现的次数。

由于输入的全都是小写字母，小写字母只有26个，那我们定义一个长度为26的数组即可，字符a到字符z的ASCII是26个连续的数值，所以字符a映射为下标0，相应的字符z映射为下标25。

在遍历 字符串s的时候，只需要将s[i] - 'a’所在的索引做+1 操作即可，并不需要记住字符a的ASCII，只要求出一个相对数值就可以了。 这样就将字符串s中字符出现的次数，统计出来了

// 统计各个字符出现的频率
for (int i = 0; i < s.size(); i++) {count[s[i] - 'a']++;
}

经过一轮遍历之后已经完成统计，数组中各位的元素已经是a-z字母的频次了，如果想要找到最大值，还是需要重新遍历一遍，那我们如何记录这个最大值呢？

只需要先初始化最大值，然后逐一比对字符出现的频次和当前最大值的大小，如果当前字符出现的频次大于最大值，则更新最大值为当前字符出现的频次，这样完整遍历一遍后，就能找到出现频次最大的字符。

// 初始化最大值
int flag = 0;
// 定义出现频次最多的字符为result
char result;
// 遍历数组，找到值最大的索引
for (int i = 0; i < 26; i++) {// 如果当前位置的数值大于最大值，则更新最大值，更新字符if (count[i] > flag) {// 更新最大值flag = count[i];// 更新字符result = i + 'a';}
}
// 输出结果
cout << result << endl;

完整代码如下：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main() {int n;string s;while (cin >> n) { // 题目中说包含多组测试数据，所以这里要持续输入while (n--) {cin >> s; // 输入字符串int count[26] = {0};// 统计各个字符出现的频率for (int i = 0; i < s.size(); i++) {count[s[i] - 'a']++;}int flag = 0;char result;// 找到出现频率最大的字符for (int i = 0; i < 26; i++) {if (count[i] > flag) {flag = count[i];result = i + 'a';}}cout << result << endl;}}
}