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Java教程:实现字符串中唯一单词的计数方法

DDD
发布: 2025-11-15 21:07:02
原创
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java教程:实现字符串中唯一单词的计数方法

本教程详细介绍了如何在Java中计算一个字符串中唯一单词的数量,忽略重复项。我们将利用字符串分割功能将文本拆分为单词,并结合ArrayList来高效地存储和检查单词的唯一性,最终返回唯一单词的总数,整个过程避免使用高级集合类型如HashSet。

核心思路

计算字符串中唯一单词数量的核心在于两点:

  1. 识别单词:将输入的字符串分解成独立的单词。
  2. 去重:在收集单词的过程中,只记录那些尚未出现过的单词。

为了满足“只允许使用基础功能,不使用哈希集合等高级特性”的要求,我们可以采用String类的split()方法来分割字符串,并使用ArrayList来存储和检查单词的唯一性。

实现步骤

以下是实现唯一单词计数方法的具体步骤:

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  1. 字符串分割:使用String.split(" ")方法将输入字符串按空格分割成一个单词数组。需要注意的是,这种简单的分割方式可能会将标点符号与单词绑定(例如 "ago," 会被视为一个单词),在更复杂的场景中可能需要更精细的预处理。
  2. 创建唯一单词列表:初始化一个空的ArrayList<String>,用于存储所有遇到的唯一单词。
  3. 遍历并检查唯一性
    • 遍历通过split()方法得到的单词数组。
    • 对于每一个单词,在将其添加到ArrayList之前,首先检查该单词是否已经存在于列表中(使用list.contains(word)方法)。
    • 如果单词不存在且非空,则将其添加到列表中。
  4. 返回数量:遍历结束后,ArrayList中存储的就是所有唯一的单词。返回该列表的size()即可得到唯一单词的总数。

示例代码

下面是一个完整的Java方法实现,它接受一个字符串作为参数,并返回其中唯一单词的数量:

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class WordCounter {

    /**
     * 计算给定字符串中唯一单词的数量。
     * 该方法通过将字符串按空格分割,并使用ArrayList来存储和检查单词的唯一性。
     *
     * @param s 待处理的输入字符串。
     * @return 字符串中唯一单词的总数。
     */
    public static int countUniqueWords(String s) {
        // 如果字符串为空或只包含空白字符,则直接返回0
        if (s == null || s.trim().isEmpty()) {
            return 0;
        }

        // 1. 将字符串按空格分割成单词数组
        // 注意:简单的split(" ")可能会保留标点符号,例如 "ago," 会被视为一个单词。
        // 如果需要更严格的单词定义(例如,只包含字母),可能需要先去除标点符号或使用正则表达式。
        String[] words = s.split(" ");

        // 2. 创建一个列表来存储唯一单词
        List<String> uniqueWords = new ArrayList<>();

        // 3. 遍历单词数组,检查并添加唯一单词
        for (String word : words) {
            // 清理单词,例如去除首尾空格
            String cleanedWord = word.trim();

            // 忽略空字符串,这可能由多个空格或trim()操作产生
            if (cleanedWord.isEmpty()) {
                continue;
            }

            // 检查单词是否已存在于唯一单词列表中
            // 此处是大小写敏感的,"Hello"和"hello"会被视为不同的单词。
            if (!uniqueWords.contains(cleanedWord)) {
                uniqueWords.add(cleanedWord);
            }
        }

        // 4. 返回唯一单词的数量
        return uniqueWords.size();
    }

    public static void main(String[] args) {
        String input1 = "A long long time ago, I can still remember";
        int uniqueCount1 = countUniqueWords(input1);
        System.out.println("Input: "" + input1 + """);
        System.out.println("Number of unique words: " + uniqueCount1); // 预期输出: 8 (A, long, time, ago,, I, can, still, remember)

        String input2 = "Hello world hello java World";
        int uniqueCount2 = countUniqueWords(input2);
        System.out.println("Input: "" + input2 + """);
        System.out.println("Number of unique words: " + uniqueCount2); // 预期输出: 5 (Hello, world, hello, java, World)

        String input3 = "  one two   one  ";
        int uniqueCount3 = countUniqueWords(input3);
        System.out.println("Input: "" + input3 + """);
        System.out.println("Number of unique words: " + uniqueCount3); // 预期输出: 2 (one, two)

        String input4 = "";
        int uniqueCount4 = countUniqueWords(input4);
        System.out.println("Input: "" + input4 + """);
        System.out.println("Number of unique words: " + uniqueCount4); // 预期输出: 0
    }
}
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运行示例代码的输出:

Input: "A long long time ago, I can still remember"
Number of unique words: 8
Input: "Hello world hello java World"
Number of unique words: 5
Input: "  one two   one  "
Number of unique words: 2
Input: ""
Number of unique words: 0
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注意事项与扩展

  1. 单词定义:本教程中的split(" ")方法简单地以空格作为分隔符。这意味着像“ago,”这样的词会与“ago”被视为不同的单词,且标点符号会附着在单词上。如果需要更严格的单词定义(例如,只包含字母的单词),则需要在分割前进行预处理,例如使用正则表达式s.replaceAll("[^a-zA-Z ]", " ").trim().toLowerCase()去除标点并统一大小写,或者使用更复杂的split正则表达式如s.split("[\s.,!?]+")。
  2. 大小写敏感性:当前实现是大小写敏感的,即“Hello”和“hello”会被视为两个不同的唯一单词。如果需要实现大小写不敏感的计数,可以在将单词添加到uniqueWords列表之前,将其统一转换为小写或大写(例如cleanedWord.toLowerCase())。
  3. 性能考虑:ArrayList.contains()方法的平均时间复杂度为O(n),其中n是列表中元素的数量。因此,对于包含大量单词的非常长的字符串,此方法的整体性能可能会下降(达到O(n^2)的级别)。在允许使用更高级数据结构的情况下,使用HashSet<String>来存储唯一单词会更高效,因为HashSet的add()和contains()操作的平均时间复杂度通常为O(1)。然而,根据本教程的限制,ArrayList是可接受的基础实现。
  4. 空字符串处理:输入字符串为空或只包含空格时,方法应返回0。本示例代码已包含对这种情况的处理。

总结

通过本教程,我们学习了如何在Java中利用基础的字符串操作和ArrayList数据结构,实现一个计算字符串中唯一单词数量的方法。这个方法遵循了在不使用高级集合类(如HashSet)的前提下解决问题的要求。在实际应用中,根据对单词定义的严格程度和性能需求,可以进一步优化字符串预处理和去重机制。

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