字符串(String)
字符串是由字符组成的有限序列,在计算机中通常以字符数组形式存储,支持拼接、查找、替换等操作。
简介
字符串是计算机科学中最常用的数据类型之一,由一系列字符组成的有限序列。在大多数编程语言中,字符串被作为基本数据类型或者对象提供,用于表示文本。从本质上讲,字符串可以看作是一个数组,但与普通数组不同,字符串有特殊的属性和操作方法,更适合处理文本数据。在 Java 等现代编程语言中,字符串是不可变的对象,一旦创建,其内容不可被修改。
核心特性
基本操作
// 创建字符串
String greeting = "你好,世界!";
String name = new String("Java编程");
// 字符串长度
int length = greeting.length(); // 6
// 连接字符串
String message = greeting + " 欢迎学习" + name;
String sameMassage = greeting.concat(" 欢迎学习").concat(name);
// 访问字符
char firstChar = greeting.charAt(0); // '你'
// 获取子字符串
String subStr = greeting.substring(0, 2); // "你好"
// 字符串比较
boolean isEqual = greeting.equals("你好,世界!"); // true
boolean ignoreCase = "Java".equalsIgnoreCase("java"); // true
// 查找
int index = message.indexOf("欢迎"); // 返回"欢迎"在字符串中首次出现的索引
boolean contains = message.contains("Java"); // true
// 替换
String newStr = greeting.replace('你', '我'); // "我好,世界!"
// 分割
String[] parts = "苹果,香蕉,橙子".split(","); // ["苹果", "香蕉", "橙子"]
// 转换大小写(仅适用于拉丁字母)
String upper = "hello".toUpperCase(); // "HELLO"
String lower = "HELLO".toLowerCase(); // "hello"
// 去除首尾空白
String trimmed = " hello ".trim(); // "hello"
优缺点
优点
- 易用性:提供了丰富的 API 和操作方法,处理文本更方便
- 国际化支持:支持 Unicode 字符集,可以处理各种语言的文本
- 内存优化:字符串池机制减少内存使用
应用场景
- 文本处理:处理用户输入,配置文件、日志等
- 数据解析:解析 JSON、XML、CSV等格式的数据
- 自然语言处理:文本分析、情感分析、机器翻译等
- 网络通信:http 请求参数、URL处理、网络协议等
- 用户界面:文本显示、多语言支持等
扩展
StringBuilder、StringBuffer、String
- String:不可变,适合作为常量使用
- StringBuilder:可变,非线程安全,适合单线程下频繁修改字符串
- StringBuffer:可变,线程安全,适合在多线程环境使用,但性能略低于 StringBuilder
热门题目
- 14. 最长公共前缀
- 20. 有效的括号
- 415. 字符串相加
20. 有效的括号
给定一个只包括 ‘(’,‘)’,‘{’,‘}’,‘[’,‘]’ 的字符串 s ,判断字符串是否有效。 有效字符串需满足: 左括号必须用相同类型的右括号闭合。 左括号必须以正确的顺序闭合。 每个右括号都有一个对应的相同类型的左括号。
示例:
输入:s = “()”
输出:true
题解:
栈,后进先出(LIFO)
class Solution {
public boolean isValid(String s) {
// 使用 Deque 接口实现栈结构,效率优于 Stack 类
Deque<Character> stack = new ArrayDeque<>();
// 定义一个哈希表,用于存储右括号到左括号的映射
Map<Character, Character> mapping = new HashMap<>();
mapping.put(')', '(');
mapping.put('}', '{');
mapping.put(']', '[');
// 遍历字符串中的每一个字符
for (char c : s.toCharArray()) {
// 如果当前字符是右括号
if (mapping.containsKey(c)) {
// 如果栈为空,说明没有对应的左括号,直接返回 false
if (stack.isEmpty()) {
return false;
}
// 弹出栈顶元素,并与当前右括号对应的左括号比较
char top = stack.pop();
if (mapping.get(c) != top) {
return false;
}
} else {
// 如果是左括号,直接压入栈中
stack.push(c);
}
}
// 遍历结束,如果栈为空,说明所有括号都正确匹配
return stack.isEmpty();
}
}
参考资料
[1] Hello 算法 [2] 算法导航
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