题解：洛谷 P1598 垂直柱状图

【题目来源】

洛谷：P1598 垂直柱状图 - 洛谷

【题目描述】

写一个程序从输入文件中去读取四行大写字母（全都是大写的，每行不超过 \(100\) 个字符），然后用柱状图输出每个字符在输入文件中出现的次数。严格地按照输出样例来安排你的输出格式。

【输入】

四行字符，由大写字母组成，每行不超过 \(100\) 个字符

【输出】

由若干行组成，前几行由空格和星号组成，最后一行则是由空格和字母组成的。在任何一行末尾不要打印不需要的多余空格。不要打印任何空行。

【输入样例】

THE QUICK BROWN FOX JUMPED OVER THE LAZY DOG.
THIS IS AN EXAMPLE TO TEST FOR YOUR
HISTOGRAM PROGRAM.
HELLO!

【输出样例】

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【核心思想】

1. 问题分析：给定四行由大写字母和空格组成的文本，需要统计其中每个大写字母（A-Z）出现的次数，并输出一个垂直柱状图。柱状图由星号 * 组成，高度为出现次数的最大值，底部按字母顺序标注 A-Z。这是一个字符统计 + 格式化输出问题，关键在于控制每行空格和星号的位置，确保输出格式与样例严格一致。

2. 算法选择：

   • 计数 + 逐行输出：先读取四行文本，统计每个字母的出现次数，记录最大值 max。然后从 max 到 1 逐行输出：对于每个字母，若其出现次数 >= 当前行号，则输出 "* "（最后一个字母后不加空格），否则输出 " "（两个空格）。最后一行输出字母表，字母之间用空格分隔。
   • 复杂度：时间复杂度 \(O(26 \times max + 文本长度)\)，max 不超过文本长度，常数很小。

3. 关键步骤：

   • 读入：使用 getline 读取 4 行（可能包含空格），统计每个字符的出现次数到数组 cnt[256]。
   • 找最大值：遍历 'A' 到 'Z'，找出最大出现次数 max。
   • 输出柱状图：从 max 到 1 循环：
     • 对于 'A' 到 'Y'，若 cnt[j] >= i 则输出 "* "，否则输出 " "。
     • 对于 'Z'，单独处理，只输出 "*" 或空格（不加尾随空格）。
     • 每行结束后换行。
   • 输出字母表：'A' 到 'Y' 输出 字母 + " "，'Z' 单独输出。

4. 时间/空间复杂度：

   • 时间复杂度：\(O(L + 26 \times \max)\)，\(L\) 是四行文本总字符数，\(\max \le 100\)。
   • 空间复杂度：\(O(1)\)，计数数组固定大小。

5. 格式化输出与柱状图：

   • 垂直柱状图逻辑：从最高处往下打印，每一行对应一个“高度”。若某个字母的出现次数达到当前高度，则该位置显示 *，否则留空。
   • 空格处理：每个字母占据两个字符宽度（星号+空格），但最后一个字母（Z）后不加空格，这是格式的关键。
   • 输入读取：文本可能包含空格，必须使用 getline 而不是 cin。
   • 适用场景：这类“字符统计 + 图表输出”是字符串处理的综合应用题，练习数组计数和格式控制。

【算法标签】

普及- #字符串入门

【代码详解】

#include <bits/stdc++.h>  // 包含标准库头文件（万能头文件）
using namespace std;      // 使用标准命名空间

int main()
{
    int a[300] = {0};     // 定义数组：统计每个字符出现的次数（ASCII码范围）
    int max = 0;          // 定义变量：存储字母出现的最大次数
    string s;             // 定义字符串：存储每行输入

    // 读取4行输入并统计字母出现次数
    for (int i = 1; i <= 4; i++)
    {
        getline(cin, s);  // 读取一行输入
        // 统计当前行每个字符的出现次数
        for (int j = 0; j < s.length(); j++)
        {
            a[s[j]]++;    // 对应字符的计数器加1
        }
    }

    // 找出A-Z字母中的最大出现次数
    for (int i = 'A'; i <= 'Z'; i++)
    {
        if (a[i] > max)
            max = a[i];   // 更新最大值
    }

    // 从上到下输出柱状图（从最大次数开始）
    for (int i = max; i > 0; i--)
    {
        // 处理A-Y字母
        for (int j = 'A'; j < 'Z'; j++)
        {
            // 当前字母出现次数大于等于行数则输出*，否则输出空格
            if (a[j] >= i)
                cout << "* ";
            else
                cout << "  ";
        }
        // 单独处理Z字母（最后一个字母不加空格）
        if (a['Z'] >= i)
            cout << "*";
        else
            cout << " ";
        cout << endl;     // 每行结束换行
    }

    // 输出字母表（A-Z）
    for (char i = 'A'; i < 'Z'; i++)
    {
        cout << i << " "; // 输出A-Y字母加空格
    }
    cout << 'Z';          // 单独输出Z字母（不加空格）

    return 0;             // 程序正常结束
}

【运行结果】

THE QUICK BROWN FOX JUMPED OVER THE LAZY DOG.
THIS IS AN EXAMPLE TO TEST FOR YOUR
HISTOGRAM PROGRAM.
HELLO!
                            *
                            *
        *                   *
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        *                   *     *   *
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