编写一个算法frequency，统计在一个输入字符串中各个不同字符出现的频度。用适当的测试数据来验证这个算法

碰到这个题目我的思路是采用键值对的方式实现，出现的新的字符就作为键，出现的次数为值，最终形成一个键值对列表，比如按ASCII编码统计，仅记录0-9 ,a-z的出现频率。下面是我查出的一些实现方法

1.数组索引法

限定ASCII编码，创建一个数组，int counts[36]，‘0-9’和‘a-z’一共36个，分别对应索引，他们的值counts[索引值]就是出现次数

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

void frequency(const string& str) {
    int counts[36] = {0}; // 索引0-9: 数字，10-35: A-Z
    for (char c : str) {
        if (c >= '0' && c <= '9') {
            counts[c - '0']++;
        } else if (c >= 'A' && c <= 'Z') {
            counts[c - 'A' + 10]++;
        }
        // 忽略非法字符
    }
    // 输出结果
    for (int i = 0; i < 36; i++) {
        if (counts[i] > 0) {
            char ch = (i < 10) ? '0' + i : 'A' + i - 10;
            cout << ch << ": " << counts[i] << endl;
        }
    }
}

// 测试
int main() {
    frequency("AAABBB123"); 
    // 输出：A:3, B:3, 1:1, 2:1, 3:1
    return 0;
}

2.std::map容器实现

map就是一个有序的键值对，键是字符，值是出现频率

#include <iostream>
#include <map>
#include <string>
using namespace std;

void frequency(const string& str) {
    map<char, int> freq;
    for (char c : str) {
        if (('0' <= c && c <= '9') || ('A' <= c && c <= 'Z')) {
            freq[c]++;
        }
    }
    for (const auto& pair : freq) {
        cout << pair.first << ": " << pair.second << endl;
    }
}

// 测试
int main() {
    frequency("HELLO123"); 
    // 输出：1:1, 2:1, 3:1, E:1, H:1, L:2, O:1
    return 0;
}

3.std::unorder_map无序键值对

原理和map一样，只不过输出没有排序

#include <iostream>
#include <unordered_map>
#include <string>
using namespace std;

void frequency(const string& str) {
    unordered_map<char, int> freq;
    for (char c : str) {
        if (('0' <= c && c <= '9') || ('A' <= c && c <= 'Z')) {
            freq[c]++;
        }
    }
    for (const auto& pair : freq) {
        cout << pair.first << ": " << pair.second << endl;
    }
}

// 测试
int main() {
    frequency("TEST2024"); 
    // 输出可能为：T:2, E:1, S:1, 2:1, 0:1, 4:1
    return 0;
}

4.std::count法，针对特定的一个字符统计频率，需遍历每一个字符类型

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

void frequency(const string& str) {
    string valid_chars = "0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";
    for (char target : valid_chars) {
        int cnt = count(str.begin(), str.end(), target);
        if (cnt > 0) {
            cout << target << ": " << cnt << endl;
        }
    }
}

// 测试
int main() {
    frequency("C++17"); 
    // 输出：1:1, 7:1, C:1, +:+ (但非法字符被忽略)
    return 0;
}

测试数据设计

• ​合法字符混合：

  Input: "AAABBB12345XYZ"
  Expected Output: A:3, B:3, 1:1, 2:1, 3:1, 4:1, 5:1, X:1, Y:1, Z:1

• ​包含非法字符：

  Input: "Hello!@#456"
  Expected Output: 4:1, 5:1, 6:1 (忽略小写字母和符号)

• ​空字符串：

  Input: ""
  Expected Output: (无输出)