String类解析（二）可变字符串，经典算法题练习

前言❤️❤️

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上篇博客解析了很多String类的方法，例如去空格，转大小写，字符替换等等，这些方法都有个特点，那就是无法修改本身的String对象，只能创建的新的String对象去接收
这篇博客就会解析可以修改的字符串StringBulider，并解析几道比较经典String类型的基础算法题目，这些题目都要用到String类的方法，就当是方法的练习🐵

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1，String不可修改的特性

像String这样的对象，就像常量一样，里面包含的属性是不能修改的
这里说的是堆空间中String对象里面的内容是不能变的，栈空间中的引用可以改变，引用也可以指向一个新的String对象，如下图：

可以按住ctrl键，点进去String类中看下，里面有个字节类型的数组value，这个字节数组就持有字符串的每个字节，如下图：

在String类中，并没有提供修改这个value数组的public方法，因此，如果想要修改String，通常的做法就是创造一个新的String

有的铁汁会说，那我像下面这样写，最后结果也是正常的，String对象也可以修改呀

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        String s = "hello";
        for(int i = 0;i < 100;i++){
            s += i;
        }
        System.out.println(s);
    }
}

这个代码其实执行下来一共创建了100个String对象，每次都用s指向新创建的String对象，因此效率是极低的
那这种场景怎么办呢，就可以使用可变字符串StringBuilder

2，StringBuilder类简介

Java中提供了可变字符串StringBuilder，它的用法和String非常类似，可以方便的和String之间相互转化，而且字符串还可以修改

使用可变字符串的append方法进行拼接，这样就不需要每次拼接都创建新的对象，大大降低了开销

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        StringBuilder s = new StringBuilder("hello");
        for(int i = 0;i < 100;i++){
            s.append(i);
        }
        System.out.println(s);
    }
}

这里测试下，for里面i加到10万，通过执行前的时间戳减去执行后的时间戳，判断程序执行的时间（单位是ms）

使用可变字符串的时间是8ms，如下：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        long beg = System.currentTimeMillis();
        StringBuilder s = new StringBuilder("hello");
        for(int i = 0;i < 10_0000;i++){
            s.append(i);
        }
        System.out.println(s);
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(end - beg);
    }
}

使用不可变字符串的时间是2382ms（相差接近300倍！）

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        long beg = System.currentTimeMillis();
        String s = new String("hello");
        for(int i = 0;i < 10_0000;i++){
            s += i;
        }
        System.out.println(s);
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(end - beg);
    }
}

除了StringBullder，还有个可变字符串StringBuffer，用法和StringBuilder，只是StringBuffer加了锁，是线程安全的（这个在后面JavaEE部分的线程中会聊到），但是会牺牲效率
在绝大多数场景下，直接用StringBuilder就可以了

String类是不可变的，计算机针对不可变的东西，就可以做出一些更好的优化，提升效率：

• 能够更方便的存储到常量池中
• 针对不可变的String，可以更好的计算其哈希值（后面数据结构博客中聊哈希表的时候会解析）
• 天然线程安全（JavaEE中解析）

这里补充一个东西，铁汁们在命名引用的时候，尽量不要缩写，这样后面别人看到这个引用不知道是啥意思
下面这两种写法，一看就是第一种更好😄👍

        StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder("hello");
        StringBuilder sb = new StringBuilder("hello");

3，字符串中的唯一字符

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这个题目意思很好理解，那重点就是如何统计字符串中每个字符出现的个数呢

可以通过ASCII码值的转化来统计，这个方法在算法题中经常用到

如下图，ASCII码表里面的ASCII值是从0 - 127的，也就是128个数字，能表示所有的英文字符和符号

在所有算法题中，只要不特殊说明，字符串中就都是英文字符或者符号
那这个题目，我们需要统计字符串中每个字符出现的次数，那铁汁们想下能不能这样搞：

1. 先创建一个长度为128的int类型的数组count，count[65]就表示ASCII码值为65的字符出现的次数（A的ASCII码值是65，count[65]就表示A在字符串中出现的次数）
2. 接着利用charAt方法，从头到尾读取字符串的每个字符，那如何把字符转为ASCII码值呢？
   很简单，Java中有自动的类型转化，count数组是int类型的，直接写count['A']++，这时候就会自动把'A'按照ASCII码值转化为int类型的，也就是实际效果是count[65]++
3. 第二步搞完后，也就记录出了每个字符在字符串中出现的次数，这时候再从头到尾取出字符串的每个字符c，直接count[c]（这里同样是自动类型转换，自动把字符类型转ASCII码值）查询下这个字符出现的次数，当发现为1时就返回
4. 如果字符串中的所有字符出现的次数都大于1，那最后就返回-1

题解代码如下所示：

class Solution {
    public int firstUniqChar(String s) {
        int[] count = new int[128];
        int n = s.length();
        for(int i = 0;i < n;i++){
            char c = s.charAt(i);
            count[c]++;
        }

        for(int i = 0;i < s.length();i++){
            char c = s.charAt(i);
            if(count[c] == 1){
                return i;
            }
        }
        return -1;
    }
}

4，字符串最后一个单词长度

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这个题目直接用split按照空格进行分割，分割后会返回一个String数组，直接打印String数组最后一个元素的长度即可，非常简单

如下所示：

class Solution {
    public int lengthOfLastWord(String s) {
        String[] words = s.split(" ");
        int n = words.length;
        return words[n - 1].length();
    }
}

5，验证回文串

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这个题目的意思也很好理解，忽略非字母数字字符，也不看大小写，看从左往右读和从右往左读是不是一样的

首先把所有英文字母都转为小写
可以搞个双指针（在Java中也可以说是双引用），left指向最左边，right指向最右边，接着left往右走，right往左走，判断左右指向的字符是否相同
如果直到left和right重合或者left > right时，左右指向的字符都一直相等，那就是回文串

那如何去忽略那些非字母数字符号呢，可以写个isValid()方法，每次先判断下left和right引用当前指向的是不是非字母数字符号，如果是的话，就跳过
题解代码如下所示：

class Solution {

    public boolean isValid(char c){
        if(c >= 'a' && c <= 'z' || c >= '0' && c <= '9'){
            return true;
        }
        return false;
    }

    public boolean isPalindrome(String s) {
        s = s.toLowerCase();
        int left = 0;
        int right = s.length() - 1;
        while(left < right){
            while(left < right && !isValid(s.charAt(left))){
                left++;
            }
            while(left < right && !isValid(s.charAt(right))){
                right--;
            }

            if(s.charAt(left) != s.charAt(right)){
                return false;
            }
            left++;
            right--;
        }
        return true;
    }
}

有两点需要注意：

1. isValid()方法中，我们不需要去记忆这些字符的ASCII码值，直接用字符的形式写出来，编译器就知道是按照ASCII码值去比大小的
2. 第二层whlie循环中也要加上一个left < right的判断，否则如果传入一个"!!!"字符串，那left就会一直++，直到越界

总结

这篇博客的内容量不大，Java中复习知识最好的方法，就是去搞项目或者刷算法题，在实际的使用过程中去复习，这样复习的效率是非常高的💪💪🐵

以上就是今天的所有内容啦～完结撒花～🥳🎉🎉