算法题:给定一个字符串,请你找出其中出现次数最多的字母及其出现的次数。

这篇文章介绍了一种使用Java编程语言的方法,通过哈希表来计算给定字符串中每个字符的出现次数,然后找到出现次数最多的字符及其出现次数。

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问:给定一个字符串,请你找出其中出现次数最多的字母及其出现的次数。

答:这是一个统计字符串中出现次数最多的字符的问题。我们可以使用哈希表来统计每个字符出现的次数,并找出出现次数最多的字符及其出现的次数。

import java.util.*;

public class MaxOccurringCharacter {
    public static Map<Character, Integer> getMaxOccurringCharacter(String str) {
        Map<Character, Integer> frequencyMap = new HashMap<>();
        
        for (char ch : str.toCharArray()) {
            frequencyMap.put(ch, frequencyMap.getOrDefault(ch, 0) + 1);
        }
        
        Map<Character, Integer> result = new HashMap<>();
        int maxFreq = 0;
        for (Map.Entry<Character, Integer> entry : frequencyMap.entrySet()) {
            if (entry.getValue() > maxFreq) {
                result.clear();
                maxFreq = entry.getValue();
                result.put(entry.getKey(), entry.getValue());
            } else if (entry.getValue() == maxFreq) {
                result.put(entry.getKey(), entry.getValue());
            }
        }
        
        return result;
    }
}
### 方法一:暴力解法 通过两层循环枚举所有的可能子串,并利用集合 `set` 判断是否有重复字符。 ```python def longest_unique_substr_brute_force(s: str) -> int: max_length = 0 n = len(s) for i in range(n): seen_chars = set() for j in range(i, n): if s[j] in seen_chars: break seen_chars.add(s[j]) current_length = j - i + 1 max_length = max(max_length, current_length) return max_length ``` 这种方法的时间复杂度为 \(O(N^3)\),其中外层循环负责起始位置,内层循环负责结束位置,而每次判断是否重复需要额外的 \(O(1)\) 时间操作[^1]。 --- ### 方法二:滑动窗口优化版 滑动窗口是一种更高效的解决方案。右指针不断向右扩展窗口大小,当遇到重复字符时,左指针向前移动以缩小窗口范围。 ```python class Solution: def lengthOfLongestSubstring(self, s: str) -> int: left = 0 max_length = 0 char_index_map = {} for right in range(len(s)): if s[right] in char_index_map and char_index_map[s[right]] >= left: left = char_index_map[s[right]] + 1 char_index_map[s[right]] = right max_length = max(max_length, right - left + 1) return max_length ``` 该方法的核心在于维护一个哈希表来记录每个字符最近出现的位置,从而快速调整左边界。时间复杂度降为 \(O(N)\)[^2]。 --- ### 方法三:队列模拟动态更新 使用列表作为队列结构,依次加入新字符并检测是否存在重复项。如果发现重复,则从左侧弹出直至消除冲突。 ```python def length_of_longest_substring_queue(s: str) -> int: queue = [] max_len = 0 for c in s: while c in queue: queue.pop(0) # 移除最前面的元素直到没有重复 queue.append(c) max_len = max(max_len, len(queue)) return max_len ``` 这种方式同样具备线性时间性能特性[^3]。 --- ### 方法四:双指针加集合验证 借助两个游标配合集合完成任务——每当新增一位数进入考察区间之前先确认其唯一性;一旦违背条件即刻推进起点至合适处再重新评估长度值。 ```python def find_max_non_repeating_substring(s: str) -> int: chars_set = set() l, r, result = 0, 0, 0 while r < len(s): if s[r] not in chars_set: chars_set.add(s[r]) r += 1 result = max(result, r-l) else: chars_set.remove(s[l]) l += 1 return result ``` 此版本逻辑清晰简洁易懂且效率高[^4]。 --- ### 方法五:纯手动方式构建候选组 无需依赖任何内置工具函数的情况下也能达成目标效果: ```python s = 'abcabcbb' n = len(s) res = [] for i in range(n): for j in range(i+1,n+1): sub_str = s[i:j] if len(sub_str)==len(set(sub_str))and sub_str not in res : res.append(sub_str) print(sorted(res)[-1],len(sorted(res)[-1])) ``` 尽管如此做会增加不少冗余运算量,但对于学习理解原理很有帮助[^5]。 --- ####
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