统计字符串-第13届蓝桥杯Scratch省赛真题第5题

[导读]：超平老师计划推出Scratch蓝桥杯真题解析100讲，这是超平老师解读Scratch蓝桥真题系列的第31讲。

第13届蓝桥杯青少年组省赛分两次进行，这是2022年4月23日举行的第二次省赛考试，形式为在线考试。Scratch分为初级组和中级组，其中初级组面向7~10岁孩子，中级组面向11~14岁孩子。

统计字符串，本题是第13届蓝桥杯Scratch第二次省赛真题编程第5题，是初级组最后一题，中级组也有此题，题目要求考生编程对《三国演义》第一回原文进行数据处理，统计出现次数最多的5个汉字。

先来看看题目的要求吧。

一.题目说明

背景信息：

《三国演义》是元末明初小说家罗贯中创作的长篇章回体历史演义小说，与《西游记》、《水浒传》、《红楼梦》并称为中国古典四大名著。

编程实现：

对《三国演义》第一回原文进行数据处理，统计出现次数最多的5个汉字。

提示：

编程环境中已经预制一个列表名为“三国演义原文”，如下图所示，其中第一项存储着三国演义第一回文字。请注意务必不要删除这个列表。

具体要求：

1). 点击绿旗，小猫说“我要开始处理了！”2秒；

2). 出现字符列表和次数列表，开始对三国原文进行处理，同时小猫一直说：“处理中……”（处理中不需要对文字使用数量进行排序）；

3). 等数据处理完毕后，小猫说：“现在开始排序”2秒；

4). 次数列表中的数据按照从大到小的顺序进行排序（同时保证汉字与次数的数据一一对应），同时小猫说：“正在处理中”；

5). 将出现最多的五个汉字与次数保存在列表中，同时将剩余的汉字与次数从列表中删除；

6). 等待1秒后，小猫说：“处理完毕”2秒，程序终止。

评分标准：

• 5分：满足“具体要求”中的1);
• 20分：满足“具体要求”中的2)；
• 5分：满足“具体要求”中的3);
• 20分：满足“具体要求”中的4)；
• 25分：满足“具体要求”中的5);
• 5分：满足“具体要求”中的6)。

二.效果预览

在编程之前，先来看看作品的完整效果吧：

三.思路分析

这是一道和字符串处理相关的题目，主要包括如下4个功能：

1). 循环读取字符串中的汉字

2). 统计每个汉字的个数，并存入列表

3). 对列表进行排序

4). 保留列表的前5项

其中，统计汉字个数和列表排序是难点，由于Scratch列表的局限性，在统计汉字个数时，需要使用两个列表，一个用于保存汉字，一个则用于保存汉字对应的个数，二者一一对应，具有相同的编号，如图所示：

其基本思路是这样的，每读取一个汉字，需要判断一下是否已经在在列表中了，如果是，则找到该汉字对应的编号，然后在次数列表中，将对应编号的次数增加1；如果为否，则将汉字追加到字符列表中，同时在次数列表中追加次数1。

当所有的汉字统计完成后，需要进行列表排序，主要是对次数列表按照从大到小的顺序进行排序，并对字符列表进行同步操作。关于排序，是编程中最基础的算法，常见的排序有冒泡排序、选择排序、插入排序和快速排序等。

其中，选择排序相对要简单一些，可以作为我们的首选，其基本思想是：首先在未排序的数列中找到最小(或者最大)元素，然后将其存放到数列的起始位置；接着，再从剩余未排序的元素中继续寻找最小(或者最大)元素，然后放到已排序序列的末尾。以此类推，直到所有元素均排序完毕。

其排序过程可以参考下图：

为了简化代码的结构，我们可以使用函数的编程思想，将独立的功能定义为自制积木，比如统计字符、排序及删除列表数据项。然后可以采取模块化的编程思想，即先整体后局部的策略来编写程序，即先实现作品的完整流程，再逐个实现具体的细节。

四.编程实现

根据上面的思路分析，我们分4步来进行编程：

• 准备工作
• 实现字符统计功能
• 列表排序
• 删除列表数据

1). 准备工作

第一步的准备工作，我们先完成整个作品的完整流程。首先，创建两个列表，分别命名为“字符”和“数字”，接着再创建3个自制积木，分别命名为“统计字符”、“排序”和“删除列表数据”。

绿旗被点击时，将两个列表都清空，并隐藏起来，在小猫说完“我要开始处理了”后，显示列表，接着是统计字符、统计字符、删除列表数据，直到处理完毕。在小猫角色中，编写代码如下：

注意，这里的三个自制积木目前都是空的，接下来，我们就需要分别来编写三个自制积木的具体代码了。

2). 实现字符统计功能

实现统计字符的逻辑比较简单，针对每次读取的字符，如果在列表中，则更新次数，否则插入到列表中，并在次数列表中增加次数，其次数为1。其代码如下：

代码不难，简要说明一点，这里的变量“原文”保存了所有的汉字，原文一共有3843个汉字，没有标点符号。因此，这里循环了3843次，结合重复执行和变量“i”，逐个取出每个字符，进行判断。

3). 列表排序

我们需要针对“次数”列表进行选择排序，所谓的选择排序，就像我们打扑克牌时，把牌从左到右扫描，找到最小的一张牌，放到最左边，然后从第二张牌继续扫描第二小的牌，放到第二的位置，以此类推，直至所有的牌都排列好。

只不过，我们这里是将次数按照从大到小的顺序排列，排序过程中，需要注意两点：

①. 针对一个长度为n的列表，需要重复比较n -1次，才能将最大的数字找出来，所以，要完成整个列表排序，需要使用两层循环（嵌套循环）；

②. 找到最大数字后，需要交换位置，在交换时，需要借助一个中间变量（也叫临时变量）。

对应的代码如下：

这里的变量“max”用于保存最大的那个数字，在排序之前，为了确保它比列表中的任何一项都小，这里将它的初始值设为0，因为次数列表中的数字都要比0大，当然，你也可以设置为一个负数。

一旦找到最大数，就将最大数及其在列表中的编号记录下来，便于后续来交换位置。

4). 删除列表数据

根据题目的描述，对于已经排好序的两个列表，我们只需要保留前5项，其代码如下：

注意，这里使用了一个小技巧，就是每次都删除列表的最后一项，每删除一项，列表的项目就减少一个，这样就可以重复删除列表项，直到剩下前5项。

五.总结与思考

本题的总代码量为为100个积木块左右，难度系数为5，分值为80，涉及到的知识点主要包括：

• 列表应用，包括列表的删除、添加、获取列表项和更新等操作；
• 字符串运算，包括遍历字符串、判断字符；
• 函数的编程思想，自制积木的使用；
• 选择排序的基本思想及实现；
• 循环和条件的嵌套使用及嵌套循环的使用；
• 模块化的编程思想。

本题的难点在于列表的排序，这里我使用的是选择排序，对于初学者来说，这是最容易理解的一种排序。你能否使用其它的排序算法来实现列表的排序呢，赶紧来挑战一下吧。

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需要素材和源代码的，可以转到这里，统计字符串-2022.4.23蓝桥杯省赛第5题。