JavaSE从基础到入门：String类的学习

news2024/11/16 1:15:49

前言

字符串广泛应用 在 Java 编程中，在 Java 中字符串属于对象，Java 提供了 String 类来创建和操作字符串。

1.String类的方法

1.字符串的构造方法

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(s2);

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(s3);

注意事项

  1. String是引用类型，内部并不存储字符串本身，String 创建的字符串存储在公共池中，而 new 创建的字符串对象在堆上。
String s1 = "abcdef";
String s2 = "abcdef" + "xy";
String s3 = new String("xy");

在这里插入图片描述

  1. 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.字符串的比较

1. ==比较是否引用同一个对象

public class TestDemo {
    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);
        System.out.println(a == c); 
        // 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); 
        System.out.println(s2 == s3);
        System.out.println(s1 == s4); 
    }
}

在这里插入图片描述

2. boolean equals(Object anObject) 方法

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

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
  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
  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
    4.从前往后逐个字符进行比较
public class TestDemo {
    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);
        System.out.println(s1 == s3);
        // 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));
        System.out.println(s1.equals(s3));
    }
}

在这里插入图片描述

3. int compareTo(String s) 方法

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：

  1. 先按照大小比较，如果出现不等的字符，直接返回这两个字符的大小差值
  2. 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 class TestDemo {
    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));
        System.out.println(s1.compareTo(s3));
        System.out.println(s1.compareTo(s4));
    }
}

在这里插入图片描述

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

public class TestDemo {
    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));
        System.out.println(s1.compareToIgnoreCase(s3));
        System.out.println(s1.compareToIgnoreCase(s4));
    }
}

在这里插入图片描述

3.字符串的查找

在这里插入图片描述

public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String str1 = "abcabababccde";
        char ch = str1.charAt(1); // 获得对应位置的字符
        System.out.println(ch);

        for (int i = 0; i < str1.length(); i++) {
            System.out.print(str1.charAt(i) + " ");
        }

        System.out.println(str1.indexOf('c'));//获得()内字符第一次出现的位置
        System.out.println(str1.indexOf('c',5));//从指定位置开始找()内字符相应的位置
        //相当于从主串当中 查找子串 KMP算法
        System.out.println(str1.indexOf("ab"));//获得()内字符串第一次出现的开始位置
        System.out.println(str1.indexOf("ab",2));//从指定位置开始找()内字符串相应的开始位置*/

        System.out.println(str1.lastIndexOf('a'));//获得()内字符最后一次出现的开始位置
        System.out.println(str1.lastIndexOf('a',7));//获得fromIndex长度的字符串(abcababa),获得()内字符最后出现的位置(从后往前找)
        System.out.println(str1.lastIndexOf("ab"));//获得()内字符串最后一次出现的开始位置
        System.out.println(str1.lastIndexOf("ca",7));//获得fromIndex长度的字符串(abcababa),获得()内字符最后出现的位置(从后往前找)
    }
}

4.字符串转换

1. 数值和字符串转化

class Person {}
public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String str2 = String.valueOf(123);
        System.out.println(str2);
        String str3 = String.valueOf(new Person());
        System.out.println(str3);
        System.out.println("===========");
        //基本类型对应的类类型 -> 基本类型也提供了面向对象的思想
        String str4 = "123";
        int data = Integer.parseInt(str4);//将字符串转换为数字
        System.out.println(data);
    }
}

在这里插入图片描述

2. 大小写转换

public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String str1 = "abcde";
        String str2 = "ABCD";
        System.out.println(str1.toUpperCase());//小写转大写
        System.out.println(str2.toLowerCase());//大写转小写
    }
}

在这里插入图片描述

3. 字符串转数组

public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String str1 = "abcdef";
        char[] arr = str1.toCharArray();//字符串转数组
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.print(arr[i] + " ");
        }
    }
}

在这里插入图片描述

4. 格式化

public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String s = String.format("%d-%d-%d",2023,1,3);
        System.out.println(s);
    }
}

在这里插入图片描述

5.字符串替换

public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String str1 = "ababcabcde";
        String ret1 = str1.replace('a','t');//将字符a替换为字符tt
        System.out.println(ret1);
        String ret2 = str1.replace("ab","tt");//将字符串ab替换为字符串tt
        System.out.println(ret2);
        String ret3 = str1.replaceAll("ab","66");//将字符串中所有ab替换为字符串66
        System.out.println(ret3);
        String ret4 = str1.replaceFirst("ab","tt");//将第一个字符串ab替换为字符串tt
        System.out.println(ret4);
    }
}

在这里插入图片描述

6.字符串拆分

public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String str1 = "hello little boy";
        String[] ret1 = str1.split(" ");//将字符串全部拆分
        for (int i = 0; i < ret1.length; i++) {
            System.out.println(ret1[i]);
        }
        System.out.println("=============");
        String[] ret2 = str1.split(" ",2);//将字符串拆分成指定部分
        for (int i = 0; i < ret2 .length; i++) {
            System.out.println(ret2[i]);
        }
    }
}

在这里插入图片描述

public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String str1 = "123&456=789";
        String[] ret1 = str1.split("&|=");//用竖线来把分割条件整合在一起，分割多次
        for (int i = 0; i < ret1.length; i++) {
            System.out.println(ret1[i]);
        }
        String str2 = "123\\456\\789";
        String[] ret2 = str2.split("\\\\");//需要进行转义
        for (int i = 0; i < ret2.length; i++) {
            System.out.println(ret2[i]);
        }
        String str3 = "123.456.789";
        String[] ret3 = str3.split("\\.");//需要进行转义
        for (int i = 0; i < ret3.length; i++) {
            System.out.println(ret1[i]);
        }
    }
}

在这里插入图片描述
注意事项

  1. 字符"|“,”*“,”+"都得加上转义字符，前面加上 “\” .
  2. 而如果是 “” ，那么就得写成 “\\” .
  3. 如果一个字符串中有多个分隔符，可以用"|"作为连字符.

7.字符串截取

public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String str = "abcdefgh";
        //从2位置开始截取所有的字符
        String s1 = str.substring(2);
        System.out.println(s1);
        //从2位置开始截取到4的字符 [2,5)
        String s2 = str.substring(2, 5);
        System.out.println(s2);
    }
}

在这里插入图片描述
注意事项:

  1. 索引从0开始。

  2. 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。

8.其余操作方法

在这里插入图片描述

2.字符串的不可变性

字符串的不可变性是指字符串一旦被创建，就会在堆上生成这个字符串的实例，并且不可被改变，任何方法都不会改变字符串本身，而只会创建一个新的字符串。

String s = "abcd";
s = s.concat("ef");

如上的代码，在内存中，就会出现 2 个字符串对象。
在这里插入图片描述
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。

String类中的字符实际保存在内部维护的value字符数组中。

  1. String类被final修饰，表明该类不能被继承。
  2. 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。

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

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。

3.字符串的修改

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，所以通常我们 借助StringBuffer 和 StringBuilder来修改

在这里插入图片描述

public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        StringBuilder sb1 = new StringBuilder("hello");
        StringBuilder sb2 = sb1;
        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);
    }
}

在这里插入图片描述

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:

  1. String变为StringBuilder: 利用StringBuilder的构造方法或append()方法。

  2. StringBuilder变为String: 调用toString()方法。

4.String、StringBuffer、StringBuilder的区别

  1. String的内容不可修改，StringBuffer与StringBuilder的内容可以修改。
  2. StringBuffer与StringBuilder大部分功能是相似的。
  3. 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。

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