《JAVA語言程序設(shè)計(jì)教程》課件第5章

第5章字符串及其應(yīng)用5.1String類5.2StringBuilder類5.3StringBuffer類

5.1String類

字符串包含一個(gè)字符序列，在編程中字符串是一種常用的數(shù)據(jù)類型。在Java中，字符串是對(duì)象，而非基本數(shù)據(jù)類型。Java平臺(tái)中的字符串類是String，它表示一個(gè)UTF-16格式的字符串，其代碼單元是char。5.1.1創(chuàng)建字符串

最直接的創(chuàng)建字符串的方式為：

Stringgreeting=“Helloworld!”;

在這種情況下，“Helloworld!”是代碼中用雙引號(hào)包起來的一串文字。只要你在代碼中用雙引號(hào)將文字包起來，編譯器就會(huì)創(chuàng)建一個(gè)String類型的對(duì)象，對(duì)象里的內(nèi)容為字符串。在上例中，String對(duì)象里的內(nèi)容是Helloworld!。你也可以使用關(guān)鍵詞new調(diào)用構(gòu)造方法來創(chuàng)建String對(duì)象。類String有十幾個(gè)構(gòu)造方法，你可以使用不同格式的初始值來創(chuàng)建字符串對(duì)象，例如可以使用字符數(shù)組當(dāng)作構(gòu)造方法的參數(shù)：

char[]helloArray={‘h’,‘e’,‘l’,‘l’,‘o’,‘.’};

StringhelloString=newString(helloArray);

System.out.println(helloString);最后一行是打印字符串的內(nèi)容。

一個(gè)需要注意的事項(xiàng)是：一旦創(chuàng)建了一個(gè)String對(duì)象，其內(nèi)部的字符串內(nèi)容是不可更改的。類String的許多方法表面上好像是會(huì)修改字符串的內(nèi)容，其實(shí)上這些方法都是創(chuàng)建一個(gè)新的字符串，將結(jié)果放到這個(gè)新的字符串中，而不是去修改原來的字符串。5.1.2字符串的長度

在編程中，經(jīng)常需要獲取字符串的屬性。字符串的長度是一個(gè)常用的屬性，可以使用length()方法獲取。lenght()方法計(jì)算字符串對(duì)象中字符的數(shù)目，而非字節(jié)的數(shù)目。下面兩行代碼執(zhí)行后，變量len等于17。

Stringpalindrome=“DotsawIwasTod”;

intlen=palindrome.length();回文(palindrome)是一個(gè)對(duì)稱的單詞或者句子，不考慮大小寫和標(biāo)點(diǎn)情況下，回文從前往后和從后往前的拼寫都是一樣的。下面這段簡短但效率不高的代碼可以將回文字符翻轉(zhuǎn)，它主要調(diào)用chatAt(i)方法來實(shí)現(xiàn)。chatAt(i)可以返回字符串的第i個(gè)字符，字符的編號(hào)i從0開始。要實(shí)現(xiàn)字符串翻轉(zhuǎn)，程序不得不將字符串先轉(zhuǎn)為字符數(shù)組(第一個(gè)for循環(huán))，然后將字符數(shù)組倒序排列(第二個(gè)for循環(huán))，最后再轉(zhuǎn)為String類型。String類還提供了一個(gè)方法getChars()，來將字符串或者字符串的一部分轉(zhuǎn)化為一個(gè)字符數(shù)組，因此上面程序中的第一個(gè)for循環(huán)可以使用下面這行代碼代替。

palindrome.getChars(0,len,tempCharArray,0);5.1.3字符串連接

String類中的concat()方法可以將兩個(gè)字符串連接起來，形成一個(gè)字符串，用法如下：

string1.concat(string2);

這行代碼返回一個(gè)新的字符串，字符串的內(nèi)容為string1和string2構(gòu)成的新字符串，string2附加在string1后面。你也可以對(duì)字符串常量使用concat()方法，具體用法如下：

“Mynameis”.concat(“Rumplestiltskin”);

更常用的連接字符串的方法是使用?+?操作符，用法如下：

“Hello,”+“world”+“!”

其結(jié)果為：

“Hello,world!”

在打印字符串的時(shí)候，使用+操作符非常方便，例如：

Stringstring1=“sawIwas”;

System.out.println(“Dot”+string1+“Tod”);

將打印出：

DotsawIwasTod除了String對(duì)象，也可以使用+操作符連接不同類型的對(duì)象，但前提條件是這些對(duì)象要有toString()方法將之轉(zhuǎn)為String類型。

需要注意的是，Java不允許在源代碼文件中將一個(gè)字符串常量寫成多行。如果需要一個(gè)非常長的字符串，為了美觀和易讀，可以將之在多行中寫成多個(gè)字符串，然后使用+操作符將這些字符串連接為一個(gè)字符串。實(shí)現(xiàn)代碼如下所示。

Stringquote=

"Nowisthetimeforallgood"+

"mentocometotheaidoftheircountry.";5.1.4字符串比較

如果要比較兩個(gè)字符串的內(nèi)容是否相同，不可以用==符號(hào)來判斷，而應(yīng)該用String類的方法equals()來判斷。例如：

Strings1=newString(“HelloWorld!”);

Strings2=newString(“HelloWorld!”);

Strings3=newString("Helloworld!");那么s1.equals(s2)返回的值是true，s1.equals(s3)的返回值是false，因?yàn)閟3中的w字母是小寫，與s1不同。如果希望忽略大小寫的區(qū)別對(duì)字符串內(nèi)容進(jìn)行比較，那么可以是使用equalsIgnoreCase()方法。s1.equalsIgnoreCase(s3)的返回值是true。另外，如果希望將字符串里的所有字符轉(zhuǎn)為大寫，可以使用toLowerCase()方法；如果希望將字符串里的所有字符轉(zhuǎn)為小寫，可以使用toUpperCase()方法。需要注意，表達(dá)式s1==s2是符合Java語法的，但該表達(dá)式的值是false，而不是true。因?yàn)閟1和s2是引用，表達(dá)式s1==s2是判斷兩個(gè)引用是否相等，而不是比較字符串的內(nèi)容是否相同。

字符串比較的另外一個(gè)方法是compareTo()，該方法按照字典順序比較兩個(gè)字符串，比較是基于字符的Unicode值。如果按照字典順序，String對(duì)象位于參數(shù)字符串之前，則比較結(jié)果為一個(gè)負(fù)整數(shù)；如果String對(duì)象位于參數(shù)字符串之后，則比較結(jié)果是一個(gè)正整數(shù)；如果兩個(gè)字符串的內(nèi)容相同，則結(jié)果為0。只有當(dāng)compareTo()的結(jié)果為0時(shí)，equals()的結(jié)果才為true。5.1.5常量字符串的引用

在Java中，常量字符串也是一個(gè)對(duì)象，因此可以將一個(gè)常量字符串賦值給一個(gè)變量。在代碼中，如果有兩處地方出現(xiàn)相同的常量字符串，則在編譯時(shí)，編譯器會(huì)只生成一份數(shù)據(jù)實(shí)體。下面的代碼可以幫助理解常量字符串及其引用。程序運(yùn)行結(jié)果如圖5.2所示。圖5.2對(duì)常量字符串的引用進(jìn)行比較的結(jié)果

如前面所解釋，s1字符串與s2字符串都是常量字符串，且內(nèi)容相同，編譯時(shí)分配同一數(shù)據(jù)實(shí)體，故s1與s2具有相同的引用，因此表達(dá)式s1==s2的值為true。

s3字符串由兩個(gè)常量字符串使用連接操作構(gòu)成。在編譯時(shí)，編譯器會(huì)將二者編譯為一個(gè)常量字符串，也具有與s1和s2相同的數(shù)據(jù)實(shí)體，因此表達(dá)式s1==s3的值也為true。

s4與s3不同，雖然也是由兩個(gè)常量字符串連接而成，但是字符串的連接操作發(fā)生在程序運(yùn)行時(shí)，而不是編譯時(shí)，因此具有與其它三個(gè)變量不同的數(shù)據(jù)實(shí)體。這樣，表達(dá)式s1==s4的值為false。5.1.6字符串的查詢

如果希望了解字符串中是否含有另一個(gè)字符串，可以使用contains()方法。如果String對(duì)象包含參數(shù)字符串，則返回true，否則返回false。

如果希望判斷字符串是否以某個(gè)特定的字符串開始，也即字符串的前綴是否為某特定字符串，可使用startsWith()方法。與之相對(duì)應(yīng)，如果判斷字符串的后綴，可使用endsWith()方法。前面介紹的三種查詢方法只能判斷參數(shù)字符串是否存在，不能提供參數(shù)字符串在字符串對(duì)象中的位置信息。如果希望獲取參數(shù)字符串的位置，可以使用indexOf()方法。如果找到字符串，則返回首次出現(xiàn)的位置；如果沒有找到，返回?-1。關(guān)于字符串查詢方法的使用如下：

Strings=“Helloworld!”;

booleanb1=s.contains(“Hello”); //b1的值為true

booleanb2=s.startsWith(“Hello”); //b2的值為true

booleanb3=s.endsWith(“Hello”); //b3的值為false

inti=s.indexOf("world"); //i的值為65.1.7字符串的操作

String類中也包含一些對(duì)字符串的“操作”方法，不過這些“操作”不是真正對(duì)字符串進(jìn)行操作，因?yàn)镾tring類型的字符串是不可以修改的。這些“操作”是創(chuàng)建新的字符串來存儲(chǔ)結(jié)果。如果提取字符串的一部分，可以使用substring()方法。Stringsubstring(intbeginIndex)提取從beginIndex開始直到字符串結(jié)尾的所有字符。Stringsubstring(intbeginIndex,intendIndex)提取從beginIndex到endIndex-1處的字符，返回的字符不包含第endIndex個(gè)字符。

“Helloworld”.substring(6); //返回world

"Helloworld".substring(6,9); //返回wor

String類也提供了字符串替換的方法replace()，該方法返回一個(gè)新的字符串，新字符串是對(duì)原字符串中的某個(gè)字符進(jìn)行替換得到的。

“thewarofbaronets”.replace(‘r’,‘y’); //返回thewayofbayonets

“Hello”.replace(‘q’,‘x’); //原字符串無q字符，不替換，返回Hello

String類中的另一個(gè)實(shí)用函數(shù)是trim()。在程序設(shè)計(jì)中，有時(shí)要處理用戶輸入的字符串?dāng)?shù)據(jù)(如用戶名)。用戶輸入的這些數(shù)據(jù)有時(shí)會(huì)在字符開始或結(jié)束處出現(xiàn)無意義的空格，trim()方法可以將這些空格去掉。5.1.8將字符串轉(zhuǎn)為數(shù)值

在Java中，表達(dá)數(shù)值的數(shù)據(jù)類型有兩類：一類是基本數(shù)據(jù)類型byte、int、short、long、float和double；另一類是引用類型，為Number的子類，包括Byte、Integer、Short、Long、Float和Double等。如果將String類型的字符串轉(zhuǎn)為基本數(shù)據(jù)類型，可以使用Byte、Integer、Short、Long、Float和Double中的parseByte()、parseInteger()、parseShort()、parseLong()、parseFloat()和parseDouble()方法。示例代碼如下。

floatf=Float.parseFloat(“3.1415926”); //返回浮點(diǎn)數(shù)3.1415926

如果將String類型的字符串轉(zhuǎn)為某個(gè)表達(dá)數(shù)值的引用類型，可以使用Byte、Integer、Short、Long、Float和Double中的valueOf()方法。示例代碼如下。

Floatf=Float.valueOf(“3.1415926”); //返回浮點(diǎn)數(shù)對(duì)象，其內(nèi)容為浮點(diǎn)數(shù)3.1415926

5.1.9將數(shù)值轉(zhuǎn)為字符串

如果需要以字符串的方式操作數(shù)值，則需要先將數(shù)值轉(zhuǎn)為字符串。轉(zhuǎn)換方式有幾種，其中一種很簡單的方式為：

inti=1024;

Strings1=“”+i;//此處將i與一個(gè)空字符串進(jìn)行連接操作

也可以如下：

Strings2=String.valueOf(i);每個(gè)Number類的子類都有一個(gè)toString()方法，該方法是類方法，可以將表示數(shù)值的基本數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)為字符串，用法

如下：

inti=1024;

doubled=3.1415926;

Strings3=Integer.toString(i);

Strings4=Double.toString(d);5.1.10創(chuàng)建格式化字符串

如果希望打印格式化的數(shù)值，可使用System.out.printf()方法。String類也有類似的方法format()，該方法返回一個(gè)String對(duì)象，而不是返回PrintStream對(duì)象。

例如使用printf()方法，可以打印格式化的字符串：

System.out.printf("Thevalueofthefloat"+

"variableis%f,while"+

"thevalueofthe"+

"integervariableis%d,"+

"andthestringis%s",

floatVar,intVar,stringVar);如果你想獲取這個(gè)格式化的字符串，而不是僅僅打印出來，上述代碼可以寫成如下形式：

Stringfs;

fs=String.format(“Thevalueofthefloat”+

“variableis%f,while”+

“thevalueofthe”+

“integervariableis%d,”+

“andthestringis%s”,

floatVar,intVar,stringVar);

System.out.println(fs);

5.2StringBuilder類

通過上一節(jié)的介紹，我們可以得知String類創(chuàng)建的字符串對(duì)象是不可修改的，字符串對(duì)象一旦創(chuàng)建，字符串的長度和內(nèi)容不能再發(fā)生任何變化。雖然String類提供了replace()以及substring()等方法來實(shí)現(xiàn)對(duì)字符串的“修改”操作，但是如果對(duì)字符串的修改比較頻繁，建議使用StringBuilder類。

StringBuilder類是Java5中新增的類，在字符串的修改操作方面，StringBuilder類要比String類高效。但需要注意的是將StringBuilder實(shí)例應(yīng)用于多個(gè)線程是不安全的。如果需要多個(gè)線程間的數(shù)據(jù)同步，建議使用StringBuffer類，StringBuffer類將在下一節(jié)介紹。5.2.1長度和容量

如同String類，StringBuilder類也有一個(gè)length()方法，該方法能返回當(dāng)前字符串對(duì)象中字符的數(shù)目。

與String類不同的是，StringBuilder類還有一個(gè)capacity()方法。這個(gè)方法返回的是StringBuilder對(duì)象中字符的容量，容量值應(yīng)該大于或等于(一般是大于)字符串的長度。當(dāng)字符串變長，容量不夠的時(shí)候，StringBuilder會(huì)自動(dòng)擴(kuò)充容量。5.2.2構(gòu)造方法

目前StringBuilder有四種構(gòu)造方法：

(1)?StringBuilder()：無參數(shù)的構(gòu)造方法，創(chuàng)建一個(gè)容量為16的空字符串。

(2)?StringBuilder(CharSequencecs)：創(chuàng)建一個(gè)字符串，內(nèi)容與參數(shù)cs相同，并在尾部增加16個(gè)空元素。

(3)?StringBuilder(intinitCapacity)：創(chuàng)建一個(gè)空字符串，初始容量由參數(shù)initCapacity指定。

(4)?StringBuilder(Strings)：創(chuàng)建一個(gè)字符串，內(nèi)容與參數(shù)s相同，并在尾部增加16個(gè)空元素。

例如下面的代碼：

//創(chuàng)建容量為16的對(duì)象

StringBuildersb=newStringBuilder();

//在字符串最后添加一個(gè)有5個(gè)字符的字符串

sb.append(“Hello”);

上面這段代碼創(chuàng)建了容量為16，長度為5的StringBuilder對(duì)象，該對(duì)象的示意圖如圖5.3所示。

StringBuilder類中的setLength(intnewLength)方法可以設(shè)置字符序列的長度，如果newLength小于當(dāng)前字符序列，則后面的字符會(huì)被截掉。如果newLength大于當(dāng)前字符序列，那么字符序列后面會(huì)添加一些空字符。

另外一個(gè)方法ensureCapacity(intminCapacity)能夠保障容量至少有minCapacity大小。

StringBuilder類中的許多操作方法(如append()、insert()或setLength())能夠增加字符序列的長度，這會(huì)使得StringBuilder中的字符序列長度大于最初的容量。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，StringBuilder的容量會(huì)自動(dòng)增加，不會(huì)發(fā)生容量不足的問題。5.2.3StringBuilder常用方法

String中沒有，而StringBuilder具有的非常關(guān)鍵的方法是append()和insert()。這兩個(gè)方法被重載，可以接收各種不同類型的參數(shù)。這些不同類型的參數(shù)都可以被轉(zhuǎn)為字符序列，并添加到StringBuilder的字符序列中。append()方法是往字符序列的尾部添加，而insert()可以添加到任意位置。

一些常用的方法列于表5.1中。例5-1中的例程實(shí)現(xiàn)了回文的逆序。如果使用StringBuil