C++で文字列内の文字の出現頻度を求めるプログラム

文字列と文字の頻度とは

文字列とは、NULL文字（'\0'）で終端される1次元の文字配列のことです。文字列における「文字の頻度」とは、特定の文字がその文字列の中に何回出現するかを表す数値です。例えば、以下のようになります。

文字列: Football is a sport
上記の文字列に含まれるアルファベット「o」の頻度は3

特定の文字の頻度を求めるプログラム

特定のアルファベットの出現回数を求めるプログラムは、以下のとおりです。

例

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
   char str[100] = "this string contains many alphabets";
   char c = 'a';
   int count = 0;
   for(int i = 0; str[i] != '\0'; i++) {
      if(str[i] == c)
      count++;
   }
   cout<<"Frequency of alphabet "<<c<<" in the string is "<<count;
   return 0;
}

出力

Frequency of alphabet a in the string is 4

プログラムの解説

このプログラムでは、forループを使って、指定された文字列内のアルファベット「a」の頻度を求めています。ループ内で str[i] が対象の文字と一致した場合、count を1ずつ増加させます。最後に、この count の値が文字の頻度として出力されます。該当するコード部分は以下のとおりです。

for(int i = 0; str[i] != '\0'; i++) {
   if(str[i] == c)
   count++;
}
cout<<"Frequency of alphabet "<<c<<" in the string is "<<count;

すべての文字の頻度を求めるプログラム

続いて、文字列内のすべてのアルファベットの出現回数を求めるプログラムを紹介します。

例

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
   char str[100] = "this string contains many alphabets";
   int i = 0, alphabet[26] = {0}, j;
   while (str[i] != '\0') {
      if (str[i] >= 'a' && str[i] <= 'z') {
         j = str[i] - 'a';
         ++alphabet[j];
      }
      ++i;
   }
   cout<<"Frequency of all alphabets in the string is:"<<endl;
   for (i = 0; i < 26; i++)
   cout<< char(i + 'a')<<" : "<< alphabet[i]<< endl;
   return 0;
}

出力

Frequency of all alphabets in the string is:
a : 4
b : 1
c : 1
d : 0
e : 1
f : 0
g : 1
h : 2
i : 3
j : 0
k : 0
l : 1
m : 1
n : 4
o : 1
p : 1
q : 0
r : 1
s : 4
t : 4
u : 0
v : 0
w : 0
x : 0
y : 1
z : 0

プログラムの解説

このプログラムでは、whileループを使って文字列内のすべてのアルファベットの頻度を求めています。配列 alphabet[] に各アルファベットの頻度を格納します。変数 j にはアルファベットに対応する数値（a は 0、b は 1、というように）が格納され、その値をインデックスとして alphabet 配列の該当要素が1ずつ増やされます。この処理を示したコードが以下のとおりです。

while (str[i] != '\0') {
   if (str[i] >= 'a' && str[i] <= 'z') {
      j = str[i] - 'a';
      ++alphabet[j];
   }
   ++i;
}

文字列全体の走査が完了した後、各アルファベットの頻度が出力されます。以下にその部分を示します。

cout<<"Frequency of all alphabets in the string is:"<<endl;
for (i = 0; i < 26; i++)
cout<< char(i + 'a')<<" : "<< alphabet[i]<< endl;