Зависит от контекста
Объяснение:
Обычно употребление этих вариантов зависит от рядом стоящих слов.
Например, если мы обращаемся к самой девочке. Тоесть, допустим, пишем ей открытку. Мы напишем "самой красивой девочкЕ",
А если говорим о каком-либо конкурсе, то можем писать "титул самой красивой девочкИ выигрывает...".
Надеюсь, понятно
Самой красивой (дательный падеж - дать кому? ) девочкЕ ,
самой красивой (родительный падеж -нет кого ?) девочкИ
