Java面向对象之StringBuffer 类、StringBuilder 类及Math 类

最新推荐文章于 2022-04-29 22:30:42 发布

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本文深入解析了StringBuffer和StringBuilder在Java中的定义、比较、转换方法以及常见操作，通过实例演示了它们在字符串拼接和修改上的性能差异。同时介绍了Math类的基本数学运算方法及其应用场景。

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文章目录

1、StringBuffer 类

1.1、定义

在这里插入图片描述

package stringdemo;

public class StringBuffer01 {
    public static void main(String[] args) {
        // 1. StringBuffer 的直接父类 是 AbstractStringBuilder
        // 2. StringBuffer 实现了 Serializable, 即 StringBuffer 的对象可以串行化
        // 3. 在父类中 AbstractStringBuilder 有属性 char[] value, 不是 final
        // 该 value 数组存放 字符串内容, 引出存放在堆中的
        // 4. StringBuffer 是一个 final 类, 不能被继承
        // 5. 因为 StringBuffer 字符内容是存在 char[] value, 所以在变化(增加/删除)
        // 不用每次都更换地址(即不是每次创建新对象), 所以效率高于 String
        StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer("hello");
        System.out.println(stringBuffer);
    }
}

1.2、String VS StringBuffer

在这里插入图片描述

1.3、String 和 StringBuffer 相互转换

package stringdemo;

public class StringAndStringBuffer {
    public static void main(String[] args) {
        // String ——> StringBuffer
        String str = "hello tom";
        // 方式 1 使用构造器
        // 注意: 返回的才是 StringBuffer 对象, 对 str 本身没有
        StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer(str);
        // 方式 2 使用的是 append 方法
        StringBuffer stringBuffer1 = new StringBuffer();
        stringBuffer1.append(str);

        // StringBuffer ——> String
        StringBuffer stringBuffer3 = new StringBuffer("你好世界");
        // 方式 1 使用 StringBuffer 提供的 toString 方法
        String s = stringBuffer3.toString();
        //方式 2: 使用构造器
        String s1 = new String(stringBuffer3);
    }
}

1.4、StringBuffer 类常见方法

package stringdemo;

public class StringBufferMethod {
    public static void main(String[] args) {
        StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer("hello");
        // 增
        stringBuffer.append(',');
        stringBuffer.append("java");
        stringBuffer.append('、').append("python").append('、').append("php");
        System.out.println(stringBuffer);  // hello,java、python、php

        // 删
        /*
        删除索引为>=start && <end 处的字符
        删除 11~14 的字符 (11, 14)
        */
        stringBuffer.delete(11, 14);
        System.out.println(stringBuffer);  // hello,java、hon、php

        // 改
        // 把hon换成go, hon对应的是(11, 14)
        stringBuffer.replace(11, 14, "go");
        System.out.println(stringBuffer);  // hello,java、go、php
        // 查找指定的子串在字符串第一次出现的索引, 如果找不到返回-1
        System.out.println(stringBuffer.indexOf("c#"));  // -1
        System.out.println(stringBuffer.indexOf("java"));  // 6

        // 插入到指定位置
        // 在索引为 11 的位置插入 "c#、", 原来索引为 11 的内容自动后移
        stringBuffer.insert(11, "c#、");
        System.out.println(stringBuffer);  // hello,java、c#、go、php

        // 长度
        int length = stringBuffer.length();
        System.out.println("length=" + length);  // length=20
    }
}

1.5、StringBuffer 类小练习

package stringdemo;

public class StringBufferExercise01 {
    public static void main(String[] args) {
        String str = null;  // ok
        StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer();
        stringBuffer.append(str);  // 需要看源码, 底层调用的是 AbstractStringBuilder 的 appendNull
        System.out.println(stringBuffer.length());  // 4
        System.out.println(stringBuffer);  // null

        // 下面的构造器, 会抛出 NullpointerException
        StringBuffer stringBuffer1 = new StringBuffer(str);
        System.out.println(stringBuffer1);  // 看底层源码 super(str.length() + 16), 所以str如果是空直接报错
    }
}

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package stringdemo;

public class StringBufferExercise02 {
    public static void main(String[] args) {
        /*
           输入商品名称和商品价格，要求打印效果示例, 使用前面学习的方法完成:
           商品名 商品价格
           手机 123,564.59  // 比如 价格 3,456,789.88
           要求: 价格的小数点前面每三位用逗号隔开, 再输出
       */
        // 1. 希望使用到 StringBuffer 的 insert, 需要将 String 转成 StringBuffer
        // 2. 然后使用相关方法进行字符串的处理
        String price = "8123564.59";
        StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer(price);
        // 找到小数点的索引, 然后在该位置的前3位, 插入即可
        // int i = stringBuffer.lastIndexOf(".");
        // stringBuffer.insert(i - 3, ",");
        // System.out.println(stringBuffer);
        for (int i = stringBuffer.lastIndexOf(".") - 3; i > 0; i -= 3) {
            stringBuffer = stringBuffer.insert(i, ",");
        }
        System.out.println(stringBuffer);  // 8,123,564.59
    }
}

2、StringBuilder 类

2.1、定义

在这里插入图片描述

package stringdemo;

public class StringBuilder01 {
    public static void main(String[] args) {
        // 1. StringBuilder 继承 AbstractStringBuilder 类
        // 2. 实现了 Serializable, 说明StringBuilder对象是可以串行化(对象可以网络传输, 可以保存到文件)
        // 3. StringBuilder 是final类, 不能被继承
        // 4. StringBuilder 对象字符序列仍然是存放在其父类 AbstractStringBuilder的 char[] value; 因此字符序列是堆中
        // 5. StringBuilder 的方法, 没有做互斥的处理, 即没有synchronized 关键字, 因此在单线程的情况下使用StringBuilder
        StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
    }
}

2.2、StringBuilder 常用方法

在这里插入图片描述

2.3、String、StringBuffer 和 StringBuilder 的比较

在这里插入图片描述

package stringdemo;

public class StringVsStringBufferVsStringBuilder {
    public static void main(String[] args) {
        long startTime = 0L;
        long endTime = 0L;
        StringBuffer buffer = new StringBuffer("");
        startTime = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 80000; i++) {  // StringBuffer 拼接 80000 次
            buffer.append(String.valueOf(i));
        }
        endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("StringBuffer 的执行时间:" + (endTime - startTime));  // StringBuffer 的执行时间:16

        StringBuilder builder = new StringBuilder("");
        startTime = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 80000; i++) {  // StringBuilder 拼接 80000 次

            builder.append(String.valueOf(i));
        }
        endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("StringBuilder 的执行时间:" + (endTime - startTime));  // StringBuilder 的执行时间:15

        String text = "";
        startTime = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 80000; i++) {  // String 拼接 80000
            text = text + i;
        }
        endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("String 的执行时间:" + (endTime - startTime));  // String 的执行时间:3864
    }
}

2.4、String、StringBuffer 和 StringBuilder 的选择

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3、Math 类

3.1、定义

Math 类包含用于执行基本数学运算的方法，如初等指数、对数、平方根和三角函数

3.2、方法一览(均为静态方法)

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3.3、Math 类常见方法

package stringdemo;

public class MathMethod {
    public static void main(String[] args) {
        // Math 常用的方法(静态方法)
        // 1.abs 绝对值
        int abs = Math.abs(-9);
        System.out.println(abs);  // 9
        //2.pow 求幂
        double pow = Math.pow(2, 4);  // 2 的 4 次方
        System.out.println(pow);  // 16
        // 3.ceil 向上取整, 返回>=该参数的最小整数(转成 double);
        double ceil = Math.ceil(3.9);
        System.out.println(ceil);  // 4.0
        // 4.floor 向下取整, 返回<=该参数的最大整数(转成 double)
        double floor = Math.floor(4.001);
        System.out.println(floor);  // 4.0
        // 5.round 四舍五入 Math.floor(该参数+0.5)
        long round = Math.round(5.51);
        System.out.println(round);  // 6
        // 6.sqrt 求开方
        double sqrt = Math.sqrt(9.0);
        System.out.println(sqrt);  // 3.0
        // 7.random 求随机数
        // random 返回的是 0 <= x < 1 之间的一个随机小数
        // 思考: 请写出获取 a-b 之间的一个随机整数, a,b 均为整数, 比如 a=2, b=7
        // 即返回一个数 x, 2 <= x <= 7
        // Math.random() * (b-a) 返回的就是 0 <= 数 <= b-a
        // (1) (int)(a) <= x <= (int)(a + Math.random() * (b-a +1) )
        // (2) 使用具体的数介绍 a = 2 b = 7
        // (int)(a + Math.random() * (b-a +1) ) = (int)( 2 + Math.random()*6)
        // Math.random()*6 返回的是 0 <= x < 6 小数
        // 2 + Math.random()*6 返回的就是 2<= x < 8 小数
        // (int)(2 + Math.random()*6) = 2 <= x <= 7
        // (3) 公式就是 (int)(a + Math.random() * (b-a +1) )
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            System.out.println((int) (2 + Math.random() * (7 - 2 + 1)));
        }
        // max, min 返回最大值和最小值
        int min = Math.min(1, 9);
        int max = Math.max(45, 90);
        System.out.println("min=" + min);  // min=1
        System.out.println("max=" + max);  // max=90
    }
}