8. What's Cryptanalysis? (CPE10402, UVA10008) - CPE一顆星解答與說明

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題目

對密文做分析

輸入說明

第一行為數字 N，表示接下來會輸入 N 行句子
每一行會包含 0 個或多個字元，包括空白

輸出說明

每一行輸出包含：一個大寫(uppercase)的字母 + 空白 + 出現次數

出現次數

大寫字母與小寫字母視為相同(不區分大小寫)
不用計算其他字元(像是空白.,等)出現的次數
依照出現的次數，由大至小(descending)印出
若次數相同，則以字母表(alphabet)的順序輸出
沒有出現過的字母，不用輸出

解題技巧

統計 26 個字母(a-z)出現的次數，由大至小輸出
將字串統一轉大寫
讀取字串中的字元
判斷字元是否為字母

解題過程

取得輸入

取得輸入筆數

Scanner scanner = new Scanner(System.in);
使用scanner.nextInt()

使用 scanner.nextInt() 取得數字 3 ，後面的換行↲ 會留著等待讀取
要多寫一次scanner.nextLine()，才能把後面的換行↲ 處理掉

取得句子

根據筆數，使用 for 迴圈與 scanner.nextLine() 逐一讀取句子

將字串統一轉大寫

String text = "Wow!!!! Is this question easy?";
text = text.toUpperCase(); // WOW!!!! IS THIS QUESTION EASY?";

讀取字串中的字元

char letter = text.charAt(0) // 'W'

判斷字元是否為字母

統計時，須排除句子中的空白與 . 等符號
判斷方法有兩種，擇一使用

使用 Character 外包類別判斷

char letter = 'W';
Character.isLetter(letter)

使用 ASCII Code https://zh.wikipedia.org/wiki/ASCII

A - Z 對應 65 - 90

letter >= 65 && letter <= 90
letter >= 'A' && letter <= 'Z'

a - z 對應 97 – 122

letter >= 97 && letter <= 122
letter >= 'a' && letter <= 'z'

計算出現次數

此題使用陣列或 Map 解題都可以，以下說明以 Map 解題，本頁最後解答處會放使用陣列的解答，這邊就不再針對陣列做說明

使用 Map 的寫法

因為題目只需要統計出現過的字母，可使用 Map 解題

Map 集合 <K, V>

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/util/Map.html
一個鍵值Key對應一個元素Value
鍵值不能重複

TreeMap 是會根據鍵值 Key 排序的集合

宣告方法

Map<類別, 類別> = new TreeMap <類別, 類別>();

此處的類別不能放基本資料型別，要放參考資料類別
以下兩種寫法都可以，選自己好記的

Map <Character, Integer> = new TreeMap < Character, Integer>();
TreeMap <Character, Integer> = new TreeMap < Character, Integer>();

<Key, Value> = <字母字元, 出現次數>

呼叫 Map 方法

增加

put(K key, V value)

判斷

containsKey(Object key)
containsVaule(Object value)

取Key

keySet() ：具有唯一性的 key 集合

取Value

get(Object key)

判斷字母是否存在於 map 中，呼叫 containsKey(字母)

例如呼叫 containsKey('W')，會得到布林值，可得知 W 字母是否存在 map 中
若不存在，將字母存入 map 中，並將出現次數設為 1，呼叫 map.put(字母, 次數)

例如 map.put('W', 1)

若存在，取得該字母的出現次數，將次數 + 1 後，再更新至 map 中

呼叫 map.get(字母)

例如：map.get('W')，可取得 W 字母的出現次數

補充

三元運算子簡寫，將 if 與 else 簡寫成一行

變數 = 條件運算式？符合條件執行此處：不符合條件執行此處
執行結果會指派給變數

找最大值

Collections

是 Collection(interface) 的外包類別
所有方法都是 static，不用 new 就可直接使用
可用來處理集合(Set, List, Map)
https://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java/util/Collections.html

使用 Collections.max()找最大值

輸出

由大至小印出

使用 for 迴圈，初始值為 max 最大值，逐一遞減
準備逐一尋找，字母出現次數跟 count 變數相同的字母

使用 foreach 讀取 map

for(元素資料型別變數名稱 : 集合){}
for(Character letter : map.keySet()) {}

這邊的 keySet() 就是指測試資料句子中出現的字母們(不重複)
取得字母的出現次數：使用 map.get('W')，可取得 W 字母出現的次數
判斷每一個字母的出現次數與 for 迴圈的 count 變數是否相等

若相等而印出字母與 count 變數

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