为什么我们在 java 中使用 string.charAt(index)-'a'？

Question

public static void main(String[] args) throws IOException {
    BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
    String s = br.readLine();
    int[] arr = new int[26];
    for(int i=0;i<s.length();i++)
        arr[s.charAt(i)-'a']++;
    
    int odds = 0;
    for(int i=0;i<26;i++)
        if(arr[i]%2!=0)
            odds++;
    
    if(odds%2==1 || odds==0)
        System.out.println("First");
    else
        System.out.println("Second");

}

我看到了这段代码，发现这部分令人困惑。那么你能告诉我我们为什么要使用它吗？'a' 在arr[s.charAt(i)-'a']++; 中的意义是什么？

Answer 1

此代码为字母表中的每个字母创建一个类似于直方图的计数器。尝试打印一个字符，例如'a'，如下所示：

System.out.println((int)'a'); // Output: 97

每个char 都有一个对应的 Unicode 值，介于 0 和 65,535 之间。减去'a'（或97）会将字母表中的每个字母缩放到与arr 数组中的“桶”相对应的0-26 范围内。这是一个例子：

System.out.println('z' - 'a'); // Output: 25 (the last bucket in the array)
System.out.println('a' - 'a'); // Output: 0 (the first bucket in the array)

代码中的第二个循环检查每个计数的奇偶性以确定哪些是奇数。最后，最后的打印条件检查是否出现奇数个字母的总数。如果这个总数是0 或本身是奇数，则打印"First"，否则打印"Second"。

使用a 到z 之外的任何字符或大写字母尝试此代码。它会崩溃，因为字符的 ASCII 表示超出了数组的大小，您最终会得到 IndexOutOfBoundsException。

这是一个示例程序，展示了如何构建直方图并通过加法将其输出转换回字母：

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String s = "snuffleupagus";
        int[] arr = new int[26];

        for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
            arr[s.charAt(i)-'a']++;
        }

        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.println((char)(i + 'a') + ": " + arr[i]);
        }
    }
}

输出：

a: 1
b: 0
c: 0
d: 0
e: 1
f: 2
g: 1
h: 0
i: 0
j: 0
k: 0
l: 1
m: 0
n: 1
o: 0
p: 1
q: 0
r: 0
s: 2
t: 0
u: 3
v: 0
w: 0
x: 0
y: 0
z: 0

Answer 2

arr 由一个大小为 26 的 int 数组组成，这也是英文字母表中的字母数。该循环所做的只是计算字母的频率，通过它们在字母表中的索引表示，arr[0] 是 'a'，arr[1] 是 'b'，等等。

它的技术细节可以简单地解释。 s.charAt(i) 在指定位置 i 返回一个 char 实例。 char 在 Java 中也可以表示为一个字节。然后减法从i 处的当前字符中获取 'a' 的 ASCII 值（表示为byte）。所以你最终得到的是'a' - 'a' == 0、'b' - 'a' == 1等等。

请注意，这可能不是计算字符数的最佳方法，因为字符串可以包含的不仅仅是小写字母，例如大写字母和更多符号。