【JavaSE】String类

1.常用方法

1.1字符串构造

String类提供的构造方式非常多，常用的就以下三种：

 public static void main(String[] args) {
// 使用常量串构造
        String s1 = "hello world";
        System.out.println(s1);
// 直接newString对象
        String s2 = new String("hello world");
        System.out.println(s1);
// 使用字符数组进行构造
        char[] array = {'h','e','l','l','o','w','o','r','l','d'};
        String s3 = new String(array);
        System.out.println(s1);
    }

【注意】

1. String是引用类型，内部并不存储字符串本身，在String类的实现源码中，String类实例变量如下：

 public static void main(String[] args) {
// s1和s2引用的是不同对象 s1和s3引用的是同一对象
        String s1 = new String("hello");
        String s2 = new String("world");
        String s3 = s1;
        System.out.println(s1.length()); // 获取字符串长度---输出5
        System.out.println(s1.isEmpty()); // 如果字符串长度为0，返回true，否则返回false
    }

2. 在Java中“”引起来的也是String类型对象

// 打印"hello"字符串(String对象)的长度
System.out.println("hello".length());

2.2String对象的比较

字符串的比较是常见操作之一，比如：字符串排序。Java中总共提供了4中方式：

1. ==比较是否引用同一个对象
注意：对于内置类型，==比较的是变量中的值；对于引用类型==比较的是引用中的地址。

    public static void main(String[] args) {
        int a = 10;
        int b = 20;
        int c = 10;
// 对于基本类型变量，==比较两个变量中存储的值是否相同
        System.out.println(a == b); // false
        System.out.println(a == c); // true
// 对于引用类型变量，==比较两个引用变量引用的是否为同一个对象
        String s1 = new String("hello");
        String s2 = new String("hello");
        String s3 = new String("world");
        String s4 = s1;
        System.out.println(s1 == s2); // false
        System.out.println(s2 == s3); // false
        System.out.println(s1 == s4); // true
    }

2. boolean equals(Object anObject) 方法：按照字典序比较

字典序：字符大小的顺序
String类重写了父类Object中equals方法，Object中equals默认按照==比较，
String重写equals方法后，按照如下规则进行比较，比如： s1.equals(s2)

    public boolean equals(Object anObject) {
// 1. 先检测this 和 anObject 是否为同一个对象比较，如果是返回true
        if (this == anObject) {
            return true;
        } 

//2. 检测anObject是否为String类型的对象，如果是继续比较，否则返回false
        if (anObject instanceof String) {
// 将anObject向下转型为String类型对象
            String anotherString = (String)anObject;
            int n = value.length;

// 3. this和anObject两个字符串的长度是否相同，是继续比较，否则返回false
            if (n == anotherString.value.length) {
                char v1[] = value;
                char v2[] = anotherString.value;
                int i = 0;

// 4. 按照字典序，从前往后逐个字符进行比较
                while (n-- != 0) {
                    if (v1[i] != v2[i])
                        return false;
                    i++;
                } return true;
            }
        }
        return false;
    }

    public static void main(String[] args) {
    String s1 = new String("hello");
    String s2 = new String("hello");
    String s3 = new String("Hello");
// s1、s2、s3引用的是三个不同对象，因此==比较结果全部为false
    System.out.println(s1 == s2); // false
    System.out.println(s1 == s3); // false
// equals比较：String对象中的逐个字符
// 虽然s1与s2引用的不是同一个对象，但是两个对象中放置的内容相同，因此输出true
// s1与s3引用的不是同一个对象，而且两个对象中内容也不同，因此输出false
    System.out.println(s1.equals(s2)); // true
    System.out.println(s1.equals(s3)); // false
}

3. int compareTo(String s) 方法: 按照字典序进行比较

 与equals不同的是，equals返回的是boolean类型，而compareTo**返回的是int类型**。具体比较方式：

先按照字典次序大小比较，如果出现不等的字符，直接返回这两个字符的大小差值
如果前k个字符相等(k为两个字符长度最小值)，返回值两个字符串长度差值

   public static void main(String[] args) {
        String s1 = new String("abc");
        String s2 = new String("ac");
        String s3 = new String("abc");
        String s4 = new String("abcdef");
        System.out.println(s1.compareTo(s2)); // 不同输出字符差值-1
        System.out.println(s1.compareTo(s3)); // 相同输出 0
        System.out.println(s1.compareTo(s4)); // 前k个字符完全相同，输出长度差值 -3
    }

4. int compareToIgnoreCase(String str) 方法：与compareTo方式相同，但是忽略大小写比较

   public static void main(String[] args) {
        String s1 = new String("abc");
        String s2 = new String("ac");
        String s3 = new String("ABc");
        String s4 = new String("abcdef");
        System.out.println(s1.compareToIgnoreCase(s2)); // 不同输出字符差值-1
        System.out.println(s1.compareToIgnoreCase(s3)); // 相同输出 0
        System.out.println(s1.compareToIgnoreCase(s4)); // 前k个字符完全相同，输出长度差值 -3
    }

同样，equals也有equalsIgnoreCase版本

2.3字符串查找

字符串查找也是字符串中非常常见的操作，String类提供的常用查找的方法：
方法****功能char charAt(int index)返回index位置上字符，如果index为负数或者越界，抛出
IndexOutOfBoundsException异常int indexOf(int ch)返回ch第一次出现的位置，没有返回-1int indexOf(int ch, int
fromIndex)从fromIndex位置开始找ch第一次出现的位置，没有返回-1int indexOf(String str)返回str第一次出现的位置，没有返回-1int indexOf(String str, int
fromIndex)从fromIndex位置开始找str第一次出现的位置，没有返回-1int lastIndexOf(int ch)从后往前找，返回ch第一次出现的位置，没有返回-1int lastIndexOf(int ch, int
fromIndex)从fromIndex位置开始找，从后往前找ch第一次出现的位置，没有返
回-1int lastIndexOf(String str)从后往前找，返回str第一次出现的位置，没有返回-1int lastIndexOf(String str, int
fromIndex)从fromIndex位置开始找，从后往前找str第一次出现的位置，没有返
回-1

  public static void main(String[] args) {
        String s = "aaabbbcccaaabbbccc";
        System.out.println(s.charAt(3)); // 'b'
        System.out.println(s.indexOf('c')); // 6
        System.out.println(s.indexOf('c', 10)); // 15
        System.out.println(s.indexOf("bbb")); // 3
        System.out.println(s.indexOf("bbb", 10)); // 12
        System.out.println(s.lastIndexOf('c')); // 17
        System.out.println(s.lastIndexOf('c', 10)); // 8
        System.out.println(s.lastIndexOf("bbb")); // 12
        System.out.println(s.lastIndexOf("bbb", 10)); // 3
    }

注意：上述方法都是实例方法。

2.4转化

1. 数值和字符串转化

   public static void main(String[] args) {
// 数字转字符串
        String s1 = String.valueOf(1234);
        String s2 = String.valueOf(12.34);
        String s3 = String.valueOf(true);
        String s4 = String.valueOf(new Student("Hanmeimei", 18));
        System.out.println(s1);
        System.out.println(s2);
        System.out.println(s3);
        System.out.println(s4);
        System.out.println("=================================");
// 字符串转数字
// 注意：Integer、Double等是Java中的包装类型
        int data1 = Integer.parseInt("1234");
        int data3 = Integer.valueOf("1234)
        double data2 = Double.parseDouble("12.34");
        System.out.println(data1);
        System.out.println(data2);
        System.out.println(data3);
    }

2. 大小写转换

   public static void main(String[] args) {
        String s1 = "hello";
        String s2 = "HELLO";
// 小写转大写
        System.out.println(s1.toUpperCase());
// 大写转小写
        System.out.println(s2.toLowerCase());
    }

** 只是把字母进行大小写转换，其它字符没有影响**

3.字符串转数组

    public static void main(String[] args) {
        String s = "hello";
// 字符串转数组
        char[] ch = s.toCharArray();
        for (int i = 0; i < ch.length; i++) {
            System.out.print(ch[i]);
        }
        System.out.println();
// 数组转字符串
        String s2 = new String(ch);
        System.out.println(s2);
    }

** 4.格式化**

    public static void main(String[] args) {
        String s = String.format("%d-%d-%d", 2019, 9,14);
        System.out.println(s);
    }

2.5 字符串替换

使用一个指定的新的字符串替换掉已有的字符串数据，可用的方法如下：
方法****功能String replaceAll(String regex, String replacement)替换所有的指定内容
String replaceFirst(String regex, String replacement)
替换首个出现的内容
代码示例: 字符串的替换处理

  public static void main(String[] args) {
        String str = "helloworld" ;
        System.out.println(str.replaceAll("l", "_"));
        System.out.println(str.replaceFirst("l", "_"));
    }

还有replace：替换指定位置，与replaceAll类似

 public static void main(String[] args) {
        String str = "ababcabcdabcde";
        String str2 = str.replace("ab","mp");
        System.out.println(str);
        System.out.println(str2);
        System.out.println(str.replaceAll("ab", "mp"));
    }

注意事项: 由于字符串是不可变对象, 替换不修改当前字符串, 而是产生一个新的字符串.

总结：

2.6字符串拆分

可以将一个完整的字符串按照指定的分隔符划分为若干个子字符串
可用方法如下：
方法****功能String[] split(String regex)将字符串全部拆分String[] split(String regex, int limit)将字符串以指定的格式，拆分为limit组

    public static void main(String[] args) {
        String str = "abc def gh";
        String[] strings = str.split(" ");
        for (String s:strings) {
            System.out.println(s);
        }
    }

代码示例: 字符串的部分拆分

    public static void main(String[] args) {
        String str = "abc def gh";
        String[] strings = str.split(" ",2);//最多切割为2组
        for (String s:strings) {
            System.out.println(s);
        }
    }

拆分是特别常用的操作. 一定要重点掌握. 另外有些特殊字符作为分割符可能无法正确切分, 需要加上转义

如

    public static void main(String[] args) {
        String str = "192.168.1.1";
        String[] strings = str.split(".");
        for (String s:strings) {
            System.out.println(s);
        }
    }

这个 ** . ** 号在分割的时候需要加上转义字符

注意事项:

字符"|","*","+"都得加上转义字符，前面加上 "\" .

而如果是 "" ，那么就得写成 "\\" .

如果一个字符串中有多个分隔符，可以用"|"作为连字符.也就是两个分割符间用 | 隔开

代码示例: 多次拆分

   public static void main(String[] args) {
        String str = "name=zhangsan&age=18" ;
        String[] result = str.split("&") ;
        for (int i = 0; i < result.length; i++) {
            String[] temp = result[i].split("=") ;
            System.out.println(temp[0]+" = "+temp[1]);
        }
    }

2.7 字符串截取

从一个完整的字符串之中截取出部分内容。可用方法如下：
方法****功能String substring(int beginIndex)从指定索引截取到结尾String substring(int beginIndex, int endIndex)截取部分内容

    public static void main(String[] args) {
        String str = "ababcabcd";
        String ret1 = str.substring(2);//以位置2开始截取
        System.out.println(ret1);

        String ret2 = str.substring(2,7);//从2到7截取  [2,7)左闭右开
        System.out.println(ret2);
    }

【注意事项】:

索引从0开始
注意前闭后开区间的写法, substring(0, 5) 表示包含 0 号下标的字符, 不包含 5 号下标

2.8 其他操作方法

方法****功能String trim()去掉字符串中的左右空格,保留中间空格String toUpperCase()字符串转大写String toLowerCase()字符串转小写
代码示例: 观察trim()方法的使用

    public static void main(String[] args) {
        String str = " hello world " ;
        System.out.println("["+str+"]");
        System.out.println("["+str.trim()+"]");
    }

trim 会去掉字符串开头和结尾的空白字符(空格, 换行, 制表符等).

代码示例: 大小写转换

   public static void main(String[] args) {
        String str = " hello%$$%@#$%world 哈哈哈 " ;
        System.out.println(str.toUpperCase());
        System.out.println(str.toLowerCase());
    }

这两个函数只转换字母。

2.9字符串常量池

下面两种创建String对象的方式相同吗？

       public static void main20(String[] args) {
        String str1 = "hello";
        String str2 = "hello";
        String str3 = new String("hello");
        System.out.println(str1==str2);
        System.out.println(str1==str3);
    }

在Java程序中，类似于：1， 2， 3，3.14，“hello”等字面类型的常量经常频繁使用，为了使程序的运行速度更快、更节省内存，Java为8种基本数据类型和String类都提供了常量池。

"池" 是编程中的一种常见的, 重要的提升效率的方式, 我们会在未来的学习中遇到各种 "内存池", "线程池", "数据库连接池" ....

为了节省存储空间以及程序的运行效率，Java中引入了：

Class文件常量池：每个.Java源文件编译后生成.Class文件中会保存当前类中的字面常量以及符号信息
运行时常量池：在.Class文件被加载时，.Class文件中的常量池被加载到内存中称为运行时常量池，运行时常量池每个类都有一份
字符串常量池

字符串常量池(StringTable)

JDK版本字符串常量池位置大小设置Java6(方法区)永久代固定大小：1009Java7堆中可设置，没有大小限制，默认大小：60013Java8堆中可设置，有范围限制，最小是1009

注意：

在JVM中字符串常量池只有一份，是全局共享的

刚开始字符串常量池是空的，随着程序不断运行，字符串常量池中元素会越来越多

当类加载时，字节码文件中的常量池也被加载到JVM中，称为运行时常量池，同时会将其中的字符串常量保在字符串常量池中

字符创常量池中的内容：一部分来自运行时常量池，一部分来自程序动态添加

再看一个例子

再谈String对象创建

由于不同JDK版本对字符串常量池的处理方式不同，此处在Java8 HotSpot上分析

1.直接使用字符串常量进行赋值

public static void main(String[] args) {
   String s1 = "hello";
   String s2 = "hello";
   System.out.println(s1 == s2); // true
}

如果要看s1和s2的构造过程，最直观的方式就是查看字节码文件内容

在字节码文件加载时，先要将.Class文件中的常量池加载到内存中称为运行时常量池，此时也会将"hello"字符串保存到字符串常量池中。

2.通过new创建String类对象

结论：只要是new的对象，都是唯一的。

通过上面例子可以看出：使用常量串创建String类型对象的效率更高，而且更节省空间。

再看一个

用户也可以将创建的字符串对象通过 intern 方式添加进字符串常量池中。

** 3. intern方法**

intern 是一个native方法(Native方法指：底层使用C++实现的，看不到其实现的源代码)，该方法的作用是手动将创建的String对象添加到常量池中。

        public static void main(String[] args) {
            char[] ch = new char[]{'a', 'b', 'c'};
            String s1 = new String(ch); // s1对象并不在常量池中
            //s1.intern(); // s1.intern()；调用之后，会将s1对象的引用放入到常量池中
            String s2 = "abc"; // "abc" 在常量池中存在了，s2创建时直接用常量池中"abc"的引用
            System.out.println(s1 == s2);
        } // 输出false
// 将上述方法打开之后，就会输出true

当常量池没有的时候，手动入池

注意：在Java6 和 Java7、8中Intern的实现会有些许的差别。

面试题：请解释String类中两种对象实例化的区别

JDK1.8中
1. String str = "hello"
只会开辟一块堆内存空间，保存在字符串常量池中，然后str共享常量池中的String对象
2. String str = new String("hello")
会开辟两块堆内存空间，字符串"hello"保存在字符串常量池中，然后用常量池中的String对象给新开辟的String对象赋值。
3. String str = new String(new char[]{'h', 'e', 'l', 'l', 'o'})
现在堆上创建一个String对象，然后利用copyof将重新开辟数组空间，将参数字符串数组中内容拷贝到String对象中

2.10字符串的不可变性

String是一种不可变对象. 字符串中的内容是不可改变。字符串不可被修改，是因为：
1. String类在设计时就是不可改变的，String类实现描述中已经说明了

以下来自JDK1.8中String类的部分实现：

String类中的字符实际保存在内部维护的value字符数组中，该图还可以看出：

String类被final修饰，表明该类不能被继承
value被修饰被final修饰，表明value自身的值不能改变，即不能引用其它字符数组，但是其引用空间中的内容可以修改。

** 2. 所有涉及到可能修改字符串内容的操作都是创建一个新对象，改变的是新对象**

比如 replace 方法：

**3.value是private修饰的，而且没有提供get和set **

【纠正】

网上有些人说：字符串不可变是因为其内部保存字符的数组被final修饰了，因此不能改变。

这种说法是错误的，不是因为String类自身，或者其内部value被final修饰而不能被修改。
final修饰类表明该类不想被继承，final修饰引用类型表明该引用变量不能引用其他对象，但是其引用对象中的内容是可以修改的。

为什么 String 要涉及成不可变的?(不可变对象的好处是什么?)

方便实现字符串对象池. 如果 String 可变, 那么对象池就需要考虑写时拷贝的问题了.
不可变对象是线程安全的.
不可变对象更方便缓存 hash code, 作为 key 时可以更高效的保存到 HashMap 中.
那如果想要修改字符串中内容，该如何操作呢？

2.11字符串修改

注意：尽量避免直接对String类型对象进行修改，因为String类是不能修改的，所有的修改都会创建新对象，效率非常低下。

public static void main(String[] args) {
  String s = "hello";
  s += " world";
  System.out.println(s); // 输出：hello world
}

但是这种方式不推荐使用，因为其效率非常低，中间创建了好多临时对象。
** **

** 借助StringBuffer 和 StringBuilder**

3. StringBuilder和StringBuffer

3.1 StringBuilder的介绍

由于String的不可更改特性，为了方便字符串的修改，Java中又提供StringBuilder和StringBuffer类。

这两个类大部分功能是相同的，这里介绍 StringBuilder常用的一些方法，其它需要用到了大家可参阅Java Platform SE 8

方法****说明StringBuff append(String
str)在尾部追加，相当于String的+=，可以追加：boolean、char、char[]、
double、float、int、long、Object、String、StringBuff的变量char charAt(int index)获取index位置的字符int length()获取字符串的长度int capacity()获取底层保存字符串空间总的大小void ensureCapacity(int
mininmumCapacity)扩容void setCharAt(int index,
char ch)将index位置的字符设置为chint indexOf(String str)返回str第一次出现的位置int indexOf(String str, int
fromIndex)从fromIndex位置开始查找str第一次出现的位置int lastIndexOf(String str)返回最后一次出现str的位置int lastIndexOf(String str,
int fromIndex)从fromIndex位置开始找str最后一次出现的位置StringBuff insert(int
offset, String str)在offset位置插入：八种基类类型 & String类型 & Object类型数据StringBuffer
deleteCharAt(int index)删除index位置字符StringBuffer delete(int
start, int end)删除[start, end)区间内的字符StringBuffer replace(int
start, int end, String str)将[start, end)位置的字符替换为strString substring(int start)从start开始一直到末尾的字符以String的方式返回String substring(int
start，int end)将[start, end)范围内的字符以String的方式返回StringBuffer reverse()反转字符串String toString()将所有字符按照String的方式返回

   public static void main(String[] args) {
        StringBuilder sb1 = new StringBuilder("hello");
        StringBuilder sb2 = sb1;
        // 追加：即尾插-->字符、字符串、整形数字
        sb1.append(' '); // hello
        sb1.append("world"); // hello world
        sb1.append(123); // hello world123
        System.out.println(sb1); // hello world123
        System.out.println(sb1 == sb2); // true
        System.out.println(sb1.charAt(0)); // 获取0号位上的字符 h
        System.out.println(sb1.length()); // 获取字符串的有效长度14
        System.out.println(sb1.capacity()); // 获取底层数组的总大小
        sb1.setCharAt(0, 'H'); // 设置任意位置的字符 Hello world123
        sb1.insert(0, "Hello world!!!"); // Hello world!!!Hello world123
        System.out.println(sb1);
        System.out.println(sb1.indexOf("Hello")); // 获取Hello第一次出现的位置
        System.out.println(sb1.lastIndexOf("hello")); // 获取hello最后一次出现的位置
        sb1.deleteCharAt(0); // 删除首字符
        sb1.delete(0,5); // 删除[0, 5)范围内的字符

        String str = sb1.substring(0, 5); // 截取[0, 5)区间中的字符以String的方式返回
        System.out.println(str);
        sb1.reverse(); // 字符串逆转
        str = sb1.toString(); // 将StringBuffer以String的方式返回
        System.out.println(str);
    }

从上述例子可以看出：

String和StringBuilder最大的区别在于String的内容无法修改，而StringBuilder的内容可以修改。

频繁修改字符串的情况考虑使用StringBuilder。
注意：

String和StringBuilder类不能直接转换。

如果要想互相转换，可以采用如下原则:

String变为StringBuilder: 利用StringBuilder的构造方法或append()方法
StringBuilder变为String: 调用toString()方法

3.2面试题

1. String、StringBuffer、StringBuilder的区别

String的内容不可修改，StringBuffer与StringBuilder的内容可以修改.
StringBuffer与StringBuilder大部分功能是相似的
StringBuffer采用同步处理，属于线程安全操作；而StringBuilder未采用同步处理，属于线程不安全操作

2. 以下总共创建了多少个String对象【前提不考虑常量池之前是否存在】

String str = new String("ab"); // 会创建多少个对象
String str = new String("a") + new String("b"); // 会创建多少个对象

4.String类oj

4.1 第一个只出现一次的字符

力扣

class Solution {
    public int firstUniqChar(String s) {
        //参数判断
        if( s==null || s.length()==0){
            return -1;
        }
        int[] array = new int[26];
        for(int i = 0;i<s.length();i++){
            char ch = s.charAt(i);
            array[ch-'a']++;
        } 
        for(int i = 0;i<s.length();i++){
            char ch = s.charAt(i);
            if(array[ch-'a']==1){
                return i;
            }
        }
        return -1;
    }
}

4.2 最后一个单词的长度

字符串最后一个单词的长度_牛客题霸_牛客网

//考虑用库函数实现
import java.util.*;

public class Main{
    
    public static void main(String[] args){
    
        Scanner scan = new Scanner(System.in);
        while(scan.hasNextLine()){
            String str = scan.nextLine();
            int index = str.lastIndexOf(" ");//获取最后一个空格的位置
            String ret = str.substring((index+1));//从最后一个空格处截取
            System.out.println(ret.length());
        }
        
    }
    
}

4.3 检测字符串是否为回文

力扣

注：只考虑字母和数字字符，可以忽略大小写

class Solution {
    //检验字符合法性
    public boolean isCharacter(char ch){
        if(ch>='a'&&ch<='z'||ch>='0'&&ch<='9'){
            return true;
        }else{
            return false;
        }
    }
    public boolean isPalindrome(String s) {
        //1.把所有的字符变成小写的
        s = s.toLowerCase();
        int i = 0;
        int j = s.length()-1;
        while(i<j){
            while(i<j && !isCharacter(s.charAt(i))){
                i++;
            }
            //i下标就是一个合法的数字字符或者字母
            while(i<j && !isCharacter(s.charAt(j))){
                j--;
            }
            //j下标就是一个合法的数字字符 或者 字母
            if(s.charAt(i) != s.charAt(j)){
                return false;
            }else{
                i++;
                j--;
            }
        } 
        return true;
    }
}

标签： java 开发语言

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