Java統計字元串中每個字元出現的次數

在 Java 編程中，統計字元串中每個字元出現的次數是一項基本任務。不僅是在日常工作中，這個功能也經常出現在各種競賽和面試中。本文將從多個方面詳細闡述 Java 統計字元串中每個字元出現的次數的方法。

一、普通循環法

最常見的方法是使用普通循環來計算每個字元出現的次數。代碼如下：

public static Map countCharacters(String str) {
    Map charMap = new HashMap();
    for (int i = 0; i < str.length(); i++) {
        char c = str.charAt(i);
        if (charMap.containsKey(c)) {
            int count = charMap.get(c);
            charMap.put(c, count + 1);
        } else {
            charMap.put(c, 1);
        }
    }
    return charMap;
}

該方法的複雜度為O(n)，其中n是字元串的長度。使用Map來存儲每個字元出現的次數，可以方便地進行計數和查找。

二、Java 8的Streams

Java 8引入了Streams API，可以進一步簡化上面的代碼。代碼如下：

public static Map countCharactersStream(String str) {
    Map charMap = str.chars()
            .mapToObj(c -> (char) c)
            .collect(Collectors.groupingBy(Function.identity(), Collectors.counting()));
    return charMap;
}

這段代碼使用了Java 8 中的 Streams API。該方法使用了map()方法將int型的字元轉換為char型的字元，然後使用collect()方法將結果收集到一個 Map 中。這個方法也使用了Java 8 的lambda表達式。

三、ConcurrentHashMap

使用 ConcurrentHashMap 可以支持多線程，例如：

public static Map countCharactersConcurrent(String str) {
    Map charMap = new ConcurrentHashMap();
    str.chars().parallel().forEach(c -> {
        char key = (char) c;
        charMap.compute(key, (k, v) -> (v == null) ? 1 : ++v);
    });
    return charMap;
}

這個版本的代碼使用了 ConcurrentHashMap 的 compute() 方法來更新 Map 中的值。在並發操作下，該方法會自動加鎖，確保 Map 的並發安全。

四、Google Guava庫

使用 Google Guava 庫可以方便地進行統計計數，如下所示：

public static Multiset countCharactersGuava(String str) {
    Multiset charSet = HashMultiset.create();
    for (char c : str.toCharArray()) {
        charSet.add(c);
    }
    return charSet;
}

Guava 庫中的 Multiset 可以方便地進行元素計數。上述代碼中，我們將字元串轉換為字元數組，然後使用 Multiset 對數組中的字元進行計數。值得一提的是，在使用 Multiset 時，字元串中出現頻率最高的字元可以使用 Multisets.copyHighestCountFirst() 方法來獲取。

五、小結

以上就是幾種常見的方法，用於統計 Java 中字元串中每個字元出現的次數。每個方法都有各自的優劣，可以根據具體的場景和需求來選擇使用哪種。當然，最好的方法是嘗試一下，然後針對具體需求進行優化。