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如何在Java中高效统计字符串中字符出现的次数_基础数组计数法

P粉602998670

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发布时间:2026-02-27 12:57:32

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来源于php中文网

原创

ascii字符统计用char作数组下标(int[128])高效省空间,但超出0–127范围会越界;中文、emoji等unicode字符须用string.codepoints()配合map或大数组,避免charat()导致的代理对错误。

如何在java中高效统计字符串中字符出现的次数_基础数组计数法

用 char 数组做索引计数,只适用于 ASCII 字符

直接用 char 当数组下标,本质是利用其整数值(0–127)做桶编号。这方法快、内存省、无对象开销,但前提是字符全在 ASCII 范围内——比如统计英文文本、数字、符号没问题;一旦出现中文、emoji 或其他 Unicode 字符(如 '\u4F60'),char 值可能超 127,数组越界或覆盖错位。

  • 声明长度为 128 的 int[] count = new int[128] 就够了
  • 遍历字符串:对每个 c,执行 count[c]++c 自动转为 int
  • 查某个字符频次:直接 count['a'],O(1);查所有结果,遍历 128 项即可
  • 注意:char 是无符号 16 位,但作为数组下标时会被截断为 int,负值不会出现;真正风险是超出 127 后写进错误位置

遇到中文或扩展字符必须换方案

Java 的 char 是 UTF-16 单元,一个汉字(如 '你')对应一个 char,值约 20320,远超 128;而 emoji 如 '?‍?' 还涉及代理对(surrogate pair),单个 char 根本无法表示。这时候硬用数组会越界或漏统计。

  • 改用 Map<character integer></character>:安全通用,自动处理任意 char 和代理对(只要用 String.codePoints() 遍历)
  • 若只处理 BMP 字符(含常见中文),可用 int[65536],但内存占用升到 256KB,且仍不支持增补字符(如某些 emoji)
  • 更稳的做法是用 String.codePoints().forEach(cp -> map.merge(cp, 1, Integer::sum))cp 是完整 Unicode 码点(int 类型)

String.charAt(i)String.codePoints() 别混用

这是最容易出统计偏差的地方。用 charAt() 遍历字符串,在遇到代理对时会把一个 emoji 拆成两个 char,导致多计一次、字符意义丢失;而 codePoints() 返回的是真正的 Unicode 码点流。

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  • 错误示范:for (int i = 0; i —— 对 <code>"?‍?" 会执行两次,且两次的 c 都不是有效字符
  • 正确做法:s.codePoints().forEach(cp -> { /* 处理 cp */ });,其中 cp 是完整的码点值(如 128187)
  • 如果坚持用数组,得基于码点建桶:最大常用码点约 10 万,int[120000] 可覆盖大部分场景,但仍是权衡——空间换安全

性能差异真有那么大吗?看场景

数组法比 HashMap 快 3–5 倍,但这个差距只在百万级字符以上才明显;日常日志分析、配置解析这类几千字符的场景,用 Map 完全无感,反而更少出错。

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  • 纯 ASCII 小文本(Map,代码干净,维护成本低
  • 高频批量处理英文日志(如 Nginx access log):用 int[128],避免 GC 和哈希计算开销
  • 含中文的批处理(如用户昵称统计):优先用 codePoints() + HashMap<integer integer></integer>,别省那点内存
  • 注意:HashMap 初始化时设好容量(如 new HashMap(32)),避免扩容重哈希影响性能

实际用哪一种,取决于你手上的字符串长什么样、有没有非 ASCII 字符、以及跑在什么量级上。数组法不是不能用,而是容易在“以为全是英文”的假设里翻车。

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