字符串篇
- java该学的字符串基础
- 反转字符串
- 反转字符串Ⅱ
- 替换数字
java该学的字符串基础。
在Java中，String 类是用来操作字符序列的。Java中的字符串是不可变的，这意味着一旦一个字符串被创建，其内容就不能改变。下面是一些关于Java字符串及其在算法题中常用技巧的详细介绍：
Java中的String类基础
创建字符串：
直接使用双引号：String s = “Hello”;
使用构造函数：String s = new String(“Hello”);
字符串常用方法：
.length() - 返回字符串的长度。
.charAt(index) - 返回指定位置的字符。
.substring(beginIndex, endIndex) - 返回子字符串。
.contains(CharSequence s) - 检查字符串是否包含序列s。
.equals(Object another) - 比较两个字符串的内容是否相等。
.equalsIgnoreCase(String another) - 同上，但忽略大小写。
.split(String regex) - 根据匹配给定的正则表达式来拆分字符串。
.indexOf(String str) - 返回指定子字符串在此字符串中第一次出现处的索引。
.toLowerCase() 和 .toUpperCase() - 转换字符串的大小写。
.trim() - 返回去除前导和尾随空格的字符串副本。
字符串比较：
使用 equals() 方法比较字符串内容，而不是使用 ==，后者比较的是引用。
一个习惯性操作：
想像c++一样，如果String能够按下标访问，修改，那很多题做起来就方便的多。但是上面String由于不可变性。所以它的任何操作并不能够修改字符串的本身。
接下来将解决这个难题。
方法1：转换为字符数组，完成操作后再转为字符串。
看一个例子就懂了。
String s = "Hello";
char[] charArray = s.toCharArray(); //通过toCharArray()方法转换
charArray[1] = 'a'; // 修改第二个字符。变成数组了就可以修改了
String newString = new String(charArray); //创建字符串可以将字符数组传入作为参数。
System.out.println(newString); // 输出 "Hallo"
方法2：使用StringBuffer或者StringBuilder。
StringBuilder
StringBuilder 是一个可变的字符序列。与不可变的 String 类不同，StringBuilder 允许你在原地修改字符串而不需要每次修改都生成新的字符串对象，这样可以大大提高效率。
StringBuilder是一个非线程安全的可变字符序列，它通常比StringBuffer更快，因为它不进行同步。
创建 StringBuilder 对象
你可以通过多种方式创建 StringBuilder 对象：
StringBuilder sb1 = new StringBuilder(); // 创建一个空的StringBuilder
StringBuilder sb2 = new StringBuilder(10); // 指定初始容量
StringBuilder sb3 = new StringBuilder("Hello"); // 从一个字符串开始
常用方法
append() - 添加文本到当前StringBuilder对象的末尾。
StringBuilder sb = new StringBuilder("Hello");
sb.append(" World");
System.out.println(sb.toString()); // 输出 "Hello World"
insert() - 在指定位置插入文本
StringBuilder sb = new StringBuilder("Hello World");
sb.insert(6, "Java ");
System.out.println(sb.toString()); // 输出 "Hello Java World"
replace() - 替换StringBuilder中的一部分内容。
StringBuilder sb = new StringBuilder("Hello World");
sb.replace(6, 11, "Java");
System.out.println(sb.toString()); // 输出 "Hello Java"
delete() 和 deleteCharAt() - 删除StringBuilder中的一部分内容或特定位置的字符。
StringBuilder sb = new StringBuilder("Hello World");
sb.delete(5, 11);
System.out.println(sb.toString()); // 输出 "Hello"
sb.deleteCharAt(4);
System.out.println(sb.toString()); // 输出 "Hell"
reverse() - 将StringBuilder中的内容反转。
StringBuilder sb = new StringBuilder("Hello");
sb.reverse();
System.out.println(sb.toString()); // 输出 "olleH"
setCharAt() - 设置指定位置的字符。
StringBuilder sb = new StringBuilder("Hello");
sb.setCharAt(1, 'a');
System.out.println(sb.toString()); // 输出 "Hallo"
length(), capacity() - 获取长度和容量。
StringBuilder sb = new StringBuilder("Hello");
System.out.println("Length: " + sb.length()); // 输出 "Length: 5"
System.out.println("Capacity: " + sb.capacity()); // 输出 "Capacity: 21" (初始容量是16加上字符串长度)
最重要的就是这个sb.toString()转String类型。
使用 StringBuilder 的一个主要优点是它可以避免创建多个临时不可变字符串对象，这在循环或频繁操作字符串内容的场景中非常有用。例如，拼接字符串时，使用 StringBuilder 要比使用 String 直接拼接（使用 + 操作符）效率高得多。
StringBuffer
这两个方法都是类似的，主要区别就在于线程安全性。StringBuffer是线程安全的，而StringBuilder不是线程安全的。这意味着StringBuffer适用于多线程环境中，而StringBuilder则适用于单线程或不需要考虑线程安全的情况。
StringBuffer是一个线程安全的可变字符序列。它通过内部同步来确保多个线程可以安全地同时修改字符串缓冲区。
StringBuffer：在你需要确保字符串操作的线程安全时使用StringBuffer。例如，在web应用服务器或任何多线程应用程序中处理字符串时。
StringBuilder：在单线程环境中或不关心线程安全的情况下使用StringBuilder，因为它没有同步开销，通常会比StringBuffer更快。
总的来说，选择StringBuffer还是StringBuilder主要取决于是否需要线程安全。在性能敏感的应用中，通常推荐使用StringBuilder，除非你需要在多线程环境中操作字符串。
二者都会自动扩容
StringBuffer和StringBuilder都会在需要时自动扩容。这是通过内部机制实现的，以便这两种类型的对象可以在运行时根据需要增加存储容量，以容纳更多的字符。
扩容机制
当你向StringBuffer或StringBuilder添加内容，而当前容量不足以容纳新增的内容时，它们会自动进行扩容。扩容的过程通常涉及以下步骤：
计算新容量：新的容量通常是当前容量的两倍加上2，但这可能因JVM的实现而异。如果这个新计算的容量还不足以容纳新增的数据，那么容量会增加到必要的大小以适应新增的数据。
分配新数组：一旦计算出新的容量，就会创建一个新的字符数组，其大小等于新的容量。
复制数据：原有数组中的数据会被复制到新的数组中。
替换数组：旧的字符数组被新的字符数组替换，旧的数组将被垃圾回收。
反转字符串
这题无论是双指针往中间靠，还是凭借下标的关系都可以完成这个题。
class Solution {
public void reverseString(char[] s) {
for(int i = 0;i<s.length/2;i++){ //只到中间
char temp; //相对的元素进行两两交换。
temp = s[s.length-i-1];
s[s.length-i-1] = s[i];
s[i] = temp;
}
}
}
翻转字符串Ⅱ
也很简单，主要就是想清楚2k个元素之中的下标位置。在处理好区间的基础上。对每个区间完成翻转字符串即可。
class Solution {
public String reverseStr(String s, int k) {
char[] str = s.toCharArray(); //先转为字符数组
for(int i = 0;i<str.length;){ //这里就没必要对i进行操作了。处理完一个区间后。i直接跳转到下一个区间的起点就可以了。一旦跳转到下一个区间起点不符合i的限制，循环会自动停止的。
if(i+2*k-1<=str.length-1){ //当第2k个元素还在字符数组的有效范围。由于下标从0开始，所以第2k个字符的位置在i+2*k-1这个位置。接下来进行翻转数组的操作。
//翻转前k个字符
int start=i;
int end = i+k-1;
int goNext = i+2*k; //设置i下一个区间的跳转点。
while(start<=end){ //纯纯双指针交换首尾
char temp =str[end];
str[end] = str[start];
str[start] = temp;
start++;
end--;
}
i = goNext; //i进行跳转
}else{
//这个时候第2k个元素的下标已经超了，检查里面的字符是在1k以上还是1k以下
if(i+k-1>=str.length-1){ //检查1k这个地方还在有效范围没有，如果1k这个地方也超了，说明剩余不足1k，全部翻转
int start = i;
int end = str.length-1;
while(start<=end){
char temp = str[end];
str[end] = str[start];
str[start] = temp;
start++;
end--;
}
break; //翻转完就可以结束了。因为这种情况只在尾部。
}else{
//1k这个地方如果还在有效区间，那就翻转前k。
int start = i;
int end = i+k-1;
while(start<=end){
char temp = str[start];
str[start] = str[end];
str[end] = temp;
start++;
end--;
}
break;//翻转完就可以结束了。因为这种情况只在尾部。
}
}
}
return new String(str); //转为字符串返回
}
}
替换数字
题目的意思就每遇到一个数字就改为把这个数字去掉，然后插一个字符串"number"进去。java做这个我感觉最好用的办法就是空间换时间了。用StringBuilder。
思路：遍历字符串，是数字就把number字符串插入，不是数字就把遍历的字符给插入。
我的写法：看着就是有点长了。
import java.util.Scanner;
class Main{
public static void main(String[] args){
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
String s = scanner.nextLine();
String result = replaceNum(s);
System.out.println(result);
}
public static String replaceNum(String s){
int count = 0;
char[] str = s.toCharArray();
for(char c : str){
if(c>='0' && c <='9'){
count++;
}
}
String insertStr = "number";
int numLength = 6;
int sum = s.length() - count + numLength*count;
StringBuilder sb = new StringBuilder(sum);
for(char c:str){
if(c>='0'&& c<='9'){
sb.append(insertStr);
}else{
sb.append(c);
}
}
return sb.toString();
}
}
代码随想录解法：
这个解法简短就在于直接用s.charAt()访问字符串。而我是转字符数组多此一举。
所以以后如果是这种遍历插入构造新字符串的。不涉及修改元素组来进行操作，最好还是用charAt()，如果是原数组进行处理，那么转为字符数组要好做的多。
import java.util.Scanner;
class Main {
public static void main(String[] args) {
Scanner in = new Scanner(System.in);
String s = in.nextLine();
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
if (Character.isDigit(s.charAt(i))) {
sb.append("number");
}else sb.append(s.charAt(i));
}
System.out.println(sb);
}
}
