Java自学-数字与字符串 MyStringBuffer

自己开发一个Java StringBuffer

根据接口IStringBuffer ，自己做一个MyStringBuffer

步骤 1 : IStringBuffer接口

package character;
  
public interface IStringBuffer {
    public void append(String str); //追加字符串
    public void append(char c);  //追加字符
    public void insert(int pos,char b); //指定位置插入字符
    public void insert(int pos,String b); //指定位置插入字符串
    public void delete(int start); //从开始位置删除剩下的
    public void delete(int start,int end); //从开始位置删除结束位置-1
    public void reverse(); //反转
    public int length(); //返回长度
}

步骤 2 : value和capacity

value：用于存放字符数组
capacity： 容量
无参构造方法： 根据容量初始化value

public MyStringBuffer(){
    value = new char[capacity];
}
package character;
 
public class MyStringBuffer implements IStringBuffer{
 
    int capacity = 16;
    int length = 0;
    char[] value;
    public MyStringBuffer(){
        value = new char[capacity];
    }
     
    @Override
    public void append(String str) {
        // TODO Auto-generated method stub
         
    }
 
    @Override
    public void append(char c) {
        // TODO Auto-generated method stub
         
    }
 
    @Override
    public void insert(int pos, char b) {
        // TODO Auto-generated method stub
         
    }
 
    @Override
    public void delete(int start) {
        // TODO Auto-generated method stub
         
    }
 
    @Override
    public void delete(int start, int end) {
        // TODO Auto-generated method stub
         
    }
 
    @Override
    public void reverse() {
        // TODO Auto-generated method stub
         
    }
 
    @Override
    public int length() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return 0;
    }
 
}

步骤 3 : 带参构造方法

package character;
 
public class MyStringBuffer implements IStringBuffer{
 
    int capacity = 16;
    int length = 0;
    char[] value;
    public MyStringBuffer(){
        value = new char[capacity];
    }
     
    //有参构造方法
    public MyStringBuffer(String str){
        if(null!=str)
            value =str.toCharArray();
         
        length = value.length;
         
        if(capacity<value.length)
            capacity  = value.length*2;
    }
     
    @Override
    public void append(String str) {
        // TODO Auto-generated method stub
         
    }
 
    @Override
    public void append(char c) {
        // TODO Auto-generated method stub
         
    }
 
    @Override
    public void insert(int pos, char b) {
 
    }
 
    @Override
    public void delete(int start) {
        // TODO Auto-generated method stub
         
    }
 
    @Override
    public void delete(int start, int end) {
        // TODO Auto-generated method stub
         
    }
 
    @Override
    public void reverse() {
        // TODO Auto-generated method stub
         
    }
 
    @Override
    public int length() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return length;
    }
 
    @Override
    public void insert(int pos, String b) {
 
    }
 
}

步骤 4 : 反转 reverse

package character;
 
public class MyStringBuffer implements IStringBuffer {
 
    int capacity = 16;
    int length = 0;
    char[] value;
 
    public MyStringBuffer() {
        value = new char[capacity];
    }
 
    // 有参构造方法
    public MyStringBuffer(String str) {
        this();
        if (null == str)
            return;
 
        if (capacity < str.length()) {
            capacity = value.length * 2;
            value = new char[capacity];
        }
 
        if (capacity >= str.length())
            System.arraycopy(str.toCharArray(), 0, value, 0, str.length());
 
        length = str.length();
 
    }
 
    @Override
    public void reverse() {
        for (int i = 0; i < length / 2; i++) {
            char temp = value[i];
            value[i] = value[length - i - 1];
            value[length - i - 1] = temp;
        }
    }
 
    @Override
    public void append(String str) {
        // TODO Auto-generated method stub
 
    }
 
    @Override
    public void append(char c) {
        // TODO Auto-generated method stub
 
    }
 
    @Override
    public void insert(int pos, char b) {
        // TODO Auto-generated method stub
 
    }
 
    @Override
    public void insert(int pos, String b) {
        // TODO Auto-generated method stub
 
    }
 
    @Override
    public void delete(int start) {
        // TODO Auto-generated method stub
 
    }
 
    @Override
    public void delete(int start, int end) {
        // TODO Auto-generated method stub
 
    }
 
    @Override
    public int length() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return length;
    }
 
    public String toString() {
        char[] realValue = new char[length];
 
        System.arraycopy(value, 0, realValue, 0, length);
 
        return new String(realValue);
    }
 
    public static void main(String[] args) {
        MyStringBuffer sb = new MyStringBuffer("there light");
 
        sb.reverse();
        System.out.println(sb);
 
    }
 
}

步骤 5 : 插入insert 和 append

边界条件判断
插入之前，首先要判断的是一些边界条件。 比如插入位置是否合法，插入的字符串是否为空

扩容

1. 要判断是否需要扩容。 如果插入的字符串加上已经存在的内容的总长度超过了容量，那么就需要扩容。
2. 数组的长度是固定的，不能改变的，数组本身不支持扩容。 我们使用变通的方式来解决这个问题。
3. 根据需要插入的字符串的长度和已经存在的内容的长度，计算出一个新的容量。 然后根据这个容量，创建一个新的数组，接着把原来的数组的内容，复制到这个新的数组中来。并且让value这个引用，指向新的数组，从而达到扩容的效果。

插入字符串

1. 找到要插入字符串的位置，从这个位置开始，把原数据看成两段，把后半段向后挪动一个距离，这个距离刚好是插入字符串的长度
2. 然后把要插入的数据，插入这个挪出来的，刚刚好的位置里。

修改length的值
最后修改length的值，是原来的值加上插入字符串的长度

insert(int, char)
参数是字符的insert方法，通过调用insert(int, String) 也就实现了。

append
追加，就是在最后位置插入。 所以不需要单独开发方法，直接调用insert方法，就能达到最后位置插入的效果

package character;
  
public class MyStringBuffer implements IStringBuffer{
  
    int capacity = 16;
    int length = 0;
    char[] value;
    public MyStringBuffer(){
        value = new char[capacity];
    }
      
    //有参构造方法
    public MyStringBuffer(String str){
        this();
        if(null==str)
            return;
          
        if(capacity<str.length()){
            capacity  = value.length*2;
            value=new char[capacity];
        }
          
        if(capacity>=str.length())
            System.arraycopy(str.toCharArray(), 0, value, 0, str.length());
          
        length = str.length();
          
    }
      
    @Override
    public void append(String str) {
        insert(length,str);
    }
  
    @Override
    public void append(char c) {
        append(String.valueOf(c));
          
    }
  
    @Override
    public void insert(int pos, char b) {
        insert(pos,String.valueOf(b));
    }
  
    @Override
    public void delete(int start) {
        // TODO Auto-generated method stub
          
    }
  
    @Override
    public void delete(int start, int end) {
        // TODO Auto-generated method stub
          
    }
  
    @Override
    public void reverse() {
        for (int i = 0; i < length/2; i++) {
            char temp = value[i];
            value[i] = value[length-i-1];
            value[length-i-1] = temp;
        }
    }
  
    @Override
    public int length() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return length;
    }
  
    @Override
    public void insert(int pos, String b) {
  
        //边界条件判断
        if(pos<0)
            return;
          
        if(pos>length)
            return;
          
        if(null==b)
            return;
          
        //扩容
        while(length+b.length()>capacity){
            capacity = (int) ((length+b.length())*1.5f);
            char[] newValue = new char[capacity];
            System.arraycopy(value, 0, newValue, 0, length);
            value = newValue;
        }
          
        char[] cs = b.toCharArray();
          
        //先把已经存在的数据往后移
          
        System.arraycopy(value, pos, value,pos+ cs.length, length-pos);
        //把要插入的数据插入到指定位置
        System.arraycopy(cs, 0, value, pos, cs.length);
          
        length = length+cs.length;
          
    }
      
    public String toString(){
          
        char[] realValue = new char[length];
  
        System.arraycopy(value, 0, realValue, 0, length);
          
        return new String(realValue);
          
    }
      
    public static void main(String[] args) {
        MyStringBuffer sb = new MyStringBuffer("there light");
        System.out.println(sb);
        sb.insert(0, "let ");
        System.out.println(sb);
  
        sb.insert(10, "be ");
        System.out.println(sb);
        sb.insert(0, "God Say:");
        System.out.println(sb);
        sb.append("!");
        System.out.println(sb);
        sb.append('?');
        System.out.println(sb);
        sb.reverse();
        System.out.println(sb);
          
    }
  
}

步骤 6 : 删除 delete

package character;
 
public class MyStringBuffer implements IStringBuffer{
 
    int capacity = 16;
    int length = 0;
    char[] value;
    public MyStringBuffer(){
        value = new char[capacity];
    }
     
    //有参构造方法
    public MyStringBuffer(String str){
        this();
        if(null==str)
            return;
         
        if(capacity<str.length()){
            capacity  = value.length*2;
            value=new char[capacity];
        }
         
        if(capacity>=str.length())
            System.arraycopy(str.toCharArray(), 0, value, 0, str.length());
         
        length = str.length();
         
    }
     
    @Override
    public void append(String str) {
 
        insert(length,str);
    }
 
    @Override
    public void append(char c) {
        append(String.valueOf(c));
         
    }
 
    @Override
    public void insert(int pos, char b) {
        insert(pos,String.valueOf(b));
    }
 
    @Override
    public void delete(int start) {
         
        delete(start,length);
    }
 
    @Override
    public void delete(int start, int end) {
        //边界条件判断
        if(start<0)
            return;
         
        if(start>length)
            return;
         
        if(end<0)
            return;
         
        if(end>length)
            return;
         
        if(start>=end)
            return;
         
        System.arraycopy(value, end, value, start, length- end);
        length-=end-start;
         
    }
 
    @Override
    public void reverse() {
 
        for (int i = 0; i < length/2; i++) {
             
            char temp = value[i];
            value[i] = value[length-i-1];
            value[length-i-1] = temp;
        }
         
    }
 
    @Override
    public int length() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return length;
    }
 
    @Override
    public void insert(int pos, String b) {
 
        //边界条件判断
        if(pos<0)
            return;
         
        if(pos>length)
            return;
         
        if(null==b)
            return;
         
        //扩容
        while(length+b.length()>capacity){
            capacity = (int) ((length+b.length())*1.5f);
            char[] newValue = new char[capacity];
            System.arraycopy(value, 0, newValue, 0, length);
            value = newValue;
        }
         
        char[] cs = b.toCharArray();
         
        //先把已经存在的数据往后移
         
        System.arraycopy(value, pos, value,pos+ cs.length, length-pos);
        //把要插入的数据插入到指定位置
        System.arraycopy(cs, 0, value, pos, cs.length);
         
        length = length+cs.length;
         
    }
     
    public String toString(){
         
        char[] realValue = new char[length];
 
        System.arraycopy(value, 0, realValue, 0, length);
         
        return new String(realValue);
         
    }
     
    public static void main(String[] args) {
        MyStringBuffer sb = new MyStringBuffer("there light");
        System.out.println(sb);
        sb.insert(0, "let ");
        System.out.println(sb);
 
        sb.insert(10, "be ");
        System.out.println(sb);
        sb.insert(0, "God Say:");
        System.out.println(sb);
        sb.append("!");
        System.out.println(sb);
        sb.append('?');
        System.out.println(sb);
        sb.reverse();
        System.out.println(sb);
         
        sb.reverse();
        System.out.println(sb);
         
        sb.delete(0,4);
        System.out.println(sb);
        sb.delete(4);
        System.out.println(sb);
 
    }
 
}

练习： 性能比较

使用Java自带的 StringBuffer 和 这个我们自己开发的MyStringBuffer性能比较。
参考比较方案:

1. 生成长度是10的随机字符串
2. 使用StringBuffer追加1000000次统计时间
3. 使用MyStringBuffer追加1000000次统计时间