Java基础04—字符串

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Java基础04—字符串
字符串

参考资料：《Java从入门到精通》/明日科技编著. 4版. 北京：清华大学出版社，2016

在Java语言中，字符串作为String类的实例来处理。以对象的方式来处理字符串，使字符串更加灵活、方便。

一、String类

前面介绍了，char类型变量只能表示单个字符，不能表示由多个字符连接而成的字符串。在java语言中将字符串作为对象处理，可以通过java.lang包中的String类来创建字符串对象。

1、声明字符串

在Java语言中，字符串必须包含在一对双引号（""）中。声明一个字符串的方式如下：
```
String str;    //声明字符串
String str1 = "hello";    //声明字符串，并赋初值
```
注意：声明字符串变量必须经过初始化才能使用，否则编译器会报出“变量未经过初始化”。

2、创建字符串

Java语言中将字符串作为对象来处理，因此可以像创建对象一样来创建字符串对象。

（1）String(char a[])
- 用一个字符数组a创建String对象
```
char a[] = {'a','b','c','d'};     等价于
String s = new String(a);      -----------> String s = new String("abcd");
```
（2）String(char a[], int offset, int length)
- 提取字符数组a中的一部分创建一个字符串对象。
- 参数offset表示：开始截取字符串的位置。
- 参数length表示：截取字符串的长度。
```
char a[] = {'s','t','u','d','e','n','t'};   等价于
String s = new String(a,2,4);             ---------> String s = new String("uden");
```
除了上面的两种方式，还可以通过引用字符串常量来创建字符串变量。
```
String str1, str2;
str1 = "hello world";
str2 = "hello world";
```
此时，str1和str2引用相同的字符串变量，因此具有相同的实体。
```
public class StringTest {
    public static void main(String[] args) {
        String s = new String("hello");
        String s1 = "hello";
        String s2 = "hello";
        String s3 = new String("hello");
        
        System.out.println("s=s1? " + (s == s1));
        System.out.println("s1=s2? " + (s1 == s2));
        System.out.println("s=s3? " + (s == s3));
    }
}

输出结果：
s=s1? false
s1=s2? true
s=s3? false
```
3、连接字符串
- 可以对多个字符串进行连接，也可以使字符串与其他数据类型进行连接。
- 使用“+”运算符可以实现多个字符串的连接。
```
public class StringJoin {
    public static void main(String[] args) {
        String s1 = new String("hello");
        String s2 = new String("world");
        String s3 = s1 + " " + s2;

        System.out.println(s3);  //输出hello world
    }
}
```
字符串同其他基本数据类型进行连接时，会自动调用toString()方法，将这些数据直接转换成字符串。
```
public class ToString {
    public static void main(String[] args) {
        int num = 10;
        float f1 = 2.34f;
        String s1 = num + " " + f1;

        System.out.println(s1);
    }
}
```
三、获取字符串信息

（1）获取字符串长度

使用String类的length()方法可以获取声明的字符串对象的长度。
```
String str = "hello world";
System.out.println( str.length() );  //输出11
```
注意：字符串的长度包括字符串中的空格。

（2）字符串查找

String类提供了两种查找字符串的方法，即indexOf()和lastIndexOf()方法。
- indexOf()方法返回的是搜索的字符或字符串首次出现的位置。
- lastIndexOf()方法返回的是搜索的字符或字符串最后一次出现的位置。
```
String str = "hello world";
System.out.println( str.indexOf("o") );   //输出4
System.out.println( str.lastIndexOf("l") );  //输出9
```
注意：计算机中String对象是数组表示的，字符串的下标从0开始。

说明：如果lastIndexOf()方法中的参数为空字符串""(注意没有空格)，则返回字符串的长度。

（3）获取指定索引位置的字符

使用charAt()方法可以将指定索引位置的字符返回。
```
String str = "hello world";
char c = str.charAt(6);
System.out.println( c );  //输出w
```
四、字符串操作

（1）获取子字符串

通过String类的substring()方法可以对字符串进行截取。这些方法的共同点就是利用字符串的下标进行截取。
- substring(int beginIndex)
返回从指定的索引位置开始截取至该字符串的结尾。
```
String str = "hello world";
String substr = str.substring(3);
System.out.println(substr);   //输出lo world
```
- substring(int beginIndex, int endIndex)
返回从指定的索引位置开始截取至指定的索引位置结束的字符串。
```
String str = "hello world";
String substr = str.substring(3,9);
System.out.println(substr);   //输出lo wor
```
（2）去空格

trim()方法返回字符串的副本，忽略前导空格和尾部空格。
```
String str = "   hello  world  ";
String substr = str.trim();
System.out.println(substr);  

输出结果：
hello  world
```
注意：中间的空格保留

（3）字符串替换

replace()方法可实现将指定的字符或字符串替换成新的字符或字符串。格式如下：
```
replace(char oldChar, char newChar)
```
- replace()方法返回一个新的字符串。
- 如果要替换的字符oldChar在原字符串中反复出现，replace()方法会将所有oldChar全部替换成newChar。
- oldChar必须和原字符串中的字符大小写一致。
```
String str = "hello world";
String substr = str.replace('l','L');
System.out.println(substr);
输出结果：
heLLo worLd
```
（4）判断字符串的开头与结尾
- startsWith()
该方法用于判断字符串对象的前缀是否为参数指定的字符串，返回值为boolean类型。
```
String str = "hello world";
boolean bool1 = str.startsWith("he");
boolean bool2 = str.startsWith("hE");

System.out.println(bool1);  //输出true
System.out.println(bool2);  //输出false
```
- endsWith()
该方法用于判断当前字符串是否为以指定的子字符串结束，返回值为boolean型。
```
String str = "hello world";
boolean bool1 = str.endsWith("ld");
boolean bool2 = str.endsWith("Ld");

System.out.println(bool1);  //输出true
System.out.println(bool2);  //输出false
```
（5）判断字符串是否相等

对字符串对象的比较不能简单地使用比较运算符“==”，因为比较运算符比较的是两个字符串的内存地址是否相同。即使两个字符串的内容相同，两个对象的内存地址也是不同的，使用比较运算符仍然会返回false。
```
String str1 = "i love java";
String str2 = "i love java";
System.out.println(str1 == str2)   //输出true

String str3 = new String("i love java");
String str4 = new String("i love java");
System.out.println(str3 == str4);  //输出false
```
因此，要比较两个字符串的内容是否相等，应该使用equals()和equalsIgnoreCase()方法。
- equals()方法
该方法比较两个字符串是否具有相同的字符和长度，结果返回boolean类型。注意：进行字符比较是区分大小写。
- equalsIgnoreCase()方法
该方法和equals()类似，但是不区分大小写。
```
String str1 = "i love java";
String str2 = "i love java";
String str3 = "I LOVE JAVA";

boolean res1 = str1.equals(str2);
boolean res2 = str1.equals(str3);
boolean res3 = str1.equalsIgnoreCase(str3);

System.out.println(res1);  //返回true
System.out.println(res2);  //返回false
System.out.println(res3);  //返回true
```
（6）按字典顺序比较两个字符串

compareTo()方法是按照字典顺序比较两个字符串，该比较基于字符串中各个字符的Unicode值。
- 如果按照字典顺序，String对象位于参数字符串之前，则比较结果是一个负整数。
- 如果按照字典顺序，String对象位于参数字符串之后，则比较结果是一个正整数。
- 如果这两个字符串相等，则结果为0。
```
String str4 = new String("bb");
String str5 = new String("ac")

int res = str4.compareTo(str5)

System.out.println(res);   //输出1
```
注意：
- 先比较第一位字符，若在之前，则返回-1；若在之后，则返回1；
- 若第一位字符相同，则比较第二位字符，以此类推。
- 如果所有字符相同，则返回0。
（7）字母大小写转换
- toLowerCase()方法
将字符串中的所有字母转换为小写字母。
- toUpperCase()方法
将字符串中的所有字母转换为大写字母。
```
String str6 = "I Love Java"

String str7 = str6.toLowerCase();
String str8 = str6.toUpperCase()

System.out.println(str7);
System.out.println(str8);

输出结果：
i love java
I LOVE JAVA
```
（8）字符串分割

split()方法可以使字符串按照指定的分割符或字符串对内容进行分割，并将分割后的结果存放在字符串数组中。split()方法提供了两种字符串分割形式。
- split ( String sign )
其中，sign为字符串的分割符，也可以是正则表达式。如果想定义多个分割符，可以使用“|”符号。例如，“,|?”表示使用“,”和“?”进行分割。
```
String str6 = "Do you Love Java?Yes";
String[] a = str6.split(" |\?")
//定义空格和问号作为分割符，问号要作转义




for(int i=0; i<a.length; i++) {
    System.out.println(a[i]);
}

输出结果：
Do
you
Love
Java
Yes
```
五、格式化字符串

String类的静态format()方法用于创建格式化的字符串。format()有两种重载的方式：
- format ( String format, Object...args )
- format ( Local 1, String format, Object...args )
1、日期格式化
```
import java.util.Date;

public class Format {
    public static void main(String[] args) {
        Date date = new Date();

        String day = String.format("%te",date);
        String year = String.format("%tY",date);
        String mouth = String.format("%tm",date);
        
        System.out.println(year + "-" + mouth + "-" + day);
    }   //输出2020-05-4
}
```
其中，"%te、%tY、%tm是转换符。

2、时间格式化
```
import java.util.Date;

public class Format {
    public static void main(String[] args) {
        Date date = new Date();

        String day = String.format("%te",date);
        String year = String.format("%tY",date);
        String mouth = String.format("%tm",date);

        String hour = String.format("%tH",date);
        String minute = String.format("%tM",date);
        String second = String.format("%tS",date);

        System.out.println("当前时间：" + year + "-" + mouth + "-" + day + " " + hour + ":" + minute + ":" + second);
    }   //输出：当前时间：2020-05-4 20:19:09
}
```
3、常见的日期时间格式化组合
```
import java.util.Date;

public class Format {
    public static void main(String[] args) {
        Date date = new Date();

        String time = String.format("%tT",date);
        String year = String.format("%tF",date);

        System.out.println("当前时间：" + year + " " + time);
    }  //输出：当前时间：2020-05-04 20:23:09
}
```
六、正则表达式

正则表达式通常被用于判断语句中，用来检测某一字符串是否满足某一格式。

七、字符串生成器

创建成功的字符串对象，其长度是固定的，内容不能被改变和编译。虽然使用“+”可以达到附加新字符或字符串的目的，但“+”会产生一个新的String实例，会在内存中创建新的字符串对象。如果重复对字符串进行修改，将极大地增加系统开销。使用可变地字符序列类StringBuilder类，可以大大提高频繁增加字符串地效率。
```
public class Jerque {
    public static void main(String[] args) {
        String str = "";
        //记录开始时间
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        for(int i=0; i<10000; i++){
            str = str + i;
        }
        //记录结束时间
        long endTime = System.currentTimeMillis();
        long time = endTime - startTime;
        System.out.println("String消耗时间：" + time);

        StringBuilder builder = new StringBuilder("");
        //记录开始时间
        startTime = System.currentTimeMillis();
        for(int i=0; i<10000; i++){
            builder.append(i);
        }
        //记录结束时间
        endTime = System.currentTimeMillis();
        time = endTime - startTime;
        System.out.println("StringBuilder消耗时间：" + time);
    }
}

输出结果：
String消耗时间：300
StringBuilder消耗时间：0
```
StringBuilder类的常用方法如下：
- append ( )
该方法用于向字符串生成器中追加内容，可以实现接受任何类型的数据。
- insert ( )
该方法用于向字符串生成器的指定位置插入数据内容，可以接受int、float、char和boolean等数据类型或其他对象。
```
public class ToString {
    public static void main(String[] args) {
        StringBuilder builder = new StringBuilder("hello");
        builder.insert(5," world");
        
        System.out.println( builder.toString() );
        //输出：hello world
    }
}
```
- delete ( int start, int end )
该方法删除字符串中指定的字符，从指定的start位置开始，直到end-1的位置。如果start等于end，则不发生任何改变。
```
public class ToString {
    public static void main(String[] args) {
        StringBuilder builder = new StringBuilder("hello world");
        builder.delete(2,5);
        System.out.println( builder.toString() );
        //输出：he world
    }
}
```
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一、String类

1、声明字符串

2、创建字符串

3、连接字符串

三、获取字符串信息

（1）获取字符串长度

（2）字符串查找

（3）获取指定索引位置的字符

四、字符串操作

（1）获取子字符串

（2）去空格

（3）字符串替换

（4）判断字符串的开头与结尾

（5）判断字符串是否相等

（6）按字典顺序比较两个字符串

（7）字母大小写转换

（8）字符串分割

五、格式化字符串

1、日期格式化

2、时间格式化

3、常见的日期时间格式化组合

六、正则表达式

七、字符串生成器