第3章 java语言之字符串.doc

45第第第3章 字 符 串第3章 字 符 串字符串是编程中经常需要使用到的数据结构，是字符的有序序列，如“JAVA”。在Java中，字符串是内部的标准对象，用一对双引号括起的字符序列就是一个字符串对象，使用运算符“+”及“+=”则可以用来结合字符串对象以建立新的结合字符串对象。在程序中需要使用到的字符串大致可以分为两大类，一类是创建之后不需要做修改和变动的字符串常量，另一类则是创建之后需要添加、插入和修改等更改操作的字符串变量。在Java中，对于字符串常量对象使用String类，它提供了许多诸如比较（compareTo）、查找(indexOf)之类的操作，而对于字符串变量对象则使用StringBuffer类，它提供了扩充（append）、插入（insert）等操作，这些操作将在本章中进行讲述。3.1 String类和字符串常量字符串常量其实在前面的程序中已经多次出现，大家一定不会陌生，比如“Hello Java”等。但是在这里需要强调一下字符串常量和字符常量的区别，字符常量是用单引号括起来的单个字符，比如x,n等，而字符串常量则是用双引号括起来的字符序列，如“x”,“n”，“Java”等。此外Java的字符串常量和字符数组也有很大的区别，不再像C语言那样使用字符数组来表示字符串，而是使用String类来存放字符串常量，有专门的属性和方法等，关于这一点在后面的第4小节有详细的叙述。3.1.1 String类的构造函数对于String类以及后面讲到的StringBuffer类都存在于java.lang包中，它们之间的最大区别是String类建立的对象是只读的（read only），一旦建立就不能更改，但是可以进行比较、查找、连接等操作，下面就详细介绍String对象的构造函数及它的方法。表3-1 String类的构造函数名 称说 明String()创建一个空的String对象String(Stringoriginal)通过给定的字符串常量original创建一个新的String对象String(charvalue)通过给定的字符数组value，创建一个新的String对象String(charvalue, intoffset, intcount)在字符数组value中，截取以offset为开始，count个的字符序列来创建新的String对象String(StringBufferbuffer)利用已经存在的StringBuffer类对象buffer，创建一个新的String对象String(bytebytes)使用操作系统默认的字符集对给定的字节数组bytes参数进行解码后，创建一个新的String对象tring(bytebytes, intoffset, intlength)与String(byte bytes)的区别在于只截取以offset为开始，count个的字节序列创建String对象String(byteascii, inthibyte)创建一个新的String对象，其中包含字节数组ascii中的所有元素，字符的所有高位字节均设定为hibyteString(byteascii,inthibyte,intoffset,intcount)与String(byteascii, inthibyte)不同的是该构造函数指定了起始位置和截取的元素个数了解了String类的构造函数后，下面来看几个创建String对象的例子。1String(Stringoriginal)该构造函数利用一个已经存在的字符串常量original创建一个新的String对象。对于original而言，它可以是另一个String对象，也可以是一个双引号括起来的直接字符串常量，新的String对象内容和original一样，就像是original的一个备份。例3.1 用String(Stringoriginal)创建String对象的示例程序StringTest1.javapublic class StringTest1public static void main(String arg)String s=I love java!; /创建一个新的String对象，等价 /于String s=new String(I love java!) System.out.println(s); /输出s的内容到屏幕上 String s1=new String(s); /创建一个与s相同的String对象s1 System.out.println(s1); /输出s1的内容到屏幕上 程序的运行结果如图3-1所示。图3-1 例3.1的运行结果2String(charvalue)该构造函数利用一个已经存在的字符数组value创建一个新的String对象，而后面程序对字符数组value的改变将不会影响这个新创建的String对象的内容。和String(charvalue, intoffset, intcount)相比，后者更加灵活，但需要注意的是offset是从0开始的，其他类似的构造函数也是如此。例3.2 用String(charvalue)来创建String对象的示例程序StringTest2.javapublic class StringTest2public static void main(String arg)char a=I, ,l,o,v,e, ,j,a,v,a,!; /定义字符数组aString s=new String(a); /创建新的String对象sSystem.out.println(s); /输出s的内容到屏幕上String s1=new String(a,7,4); /从字符数组a的第8个字符起截 /取4个用以创建新的String对象s1 System.out.println(s1); /输出s1的内容到屏幕上 程序的运行结果如图3-2所示。图3-2 例3.2的运行结果3String(bytebytes)该构造函数使用操作系统默认的字符集对给定的字节数组参数bytes进行解码，新创建的String对象包含所有解码后的字符序列，但该对象的字符长度可能与字节数组原来的长度不一样。后面程序对字节数组bytes的更改将不会影响新创建的String对象。例3.3 用String(bytebytes)创建String对象的示例程序StringTest3.javapublic class StringTest3public static void main(String arg) byte a =73,32,108,111,118,101,32,106,97,118,97,33; /定义字节数组a String s=new String(a); /创建String对象s System.out.println(s); /输出s的内容到屏幕上 程序的运行结果如图3-3所示。图3-3 例3.3的运行结果3.1.2 String类的方法String是一个常用的类，它常用的方法有很多，在这个部分将介绍String类中的方法和使用。表3-2 String类的方法分类返回类型方 法说 明长度intlength()返回字符串的长度。需要注意的是在java中，每个字符都是占用16bit的Unicode字符判断前缀后缀booleanstartsWith(Stringprefix) 如果本字符串的前缀是指定的字符串prefix，则返回true，否则返回falsebooleanstartsWith(Stringprefix,inttoffset)如果本字符串从toffset开始的前缀是指定的字符串prefix，则返回true，否则返回false。booleanendsWith(Stringsuffix) 如果当前String对象的字符串后缀是指定的String对象suffix，则返回true，否则返回false查找intindexOf(intch) 返回该String对象内容中第一次出现ch字符的位置，找不到返回1intindexOf(intch, intfromIndex) 返回该String对象内容中从fromIndex开始，第一次出现ch字符的位置，找不到返回1intindexOf(Stringstr) 返回该String对象内容中第一次出现str内容的位置，找不到返回1intindexOf(Stringstr, intfromIndex) 返回该String对象内容中从fromIndex开始，第一次出现str内容的位置，找不到返回1intlastIndexOf(intch) 返回该String对象内容中从尾部开始向前查找第一次出现ch字符的位置，找不到返回1intlastIndexOf(intch, intfromIndex) 返回该String对象内容中从fromIndex算起尾部开始向前查找第一次出现ch字符的位置，找不到返回1intlastIndexOf(Stringstr) 返回该String对象内容中从尾部开始向前查找第一次出现str内容的位置，找不到返回1（续）分类返回类型方 法说 明查找intlastIndexOf(Stringstr, intfromIndex) 返回该String对象内容中从fromIndex算起从尾部向前查找第一次出现str内容的位置，找不到返回1比较intcompareTo(Objecto) 将原String对象与给定的对象o进行比较。如果等于则返回0，大于则返回大于0的整数，小于则返回小于0的整数intcompareTo(StringanotherString) 将原String对象与给定的另一个String对象anotherString进行比较。如果等于则返回0，大于则返回大于0的整数，小于则返回小于0的整数intcompareToIgnoreCase(Stringstr) 将原String对象与给定的另一个String对象str进行比较，不考虑字母的大小写。如果等于则返回0，大于则返回大于0的整数，小于则返回小于0的整数booleanequals(ObjectanObject) 如果当前String对象与对象anObject对象内容相等，则返回true，否则返回falsebooleanequalsIgnoreCase(StringanotherString) 在忽视字母大小写的情况下，如果当前String对象与另一个String对象anotherString内容相等，则返回true，否则返回false转换bytegetBytes() 将当前String对象的内容按照默认的字符集编码成字节数组StringtoLowerCase() 返回原字符串所有字符转换为小写字符后的新字符串StringtoUpperCase() 返回原字符串所有字符转换为大写字符后的新字符串chartoCharArray() 将原字符串转换成字符数组Static StringcopyValueOf(chardata) 将字符数组data转换成String对象Static StringcopyValueOf(chardata, intoffset, intcount) 将字符数组data中从第offset个开始，count个字符转换成String对象Static StringvalueOf(booleanb) 若b为true，则返回字符串“true”；若b为false，则返回字符串“false”Static StringvalueOf(charc) 返回字符c转换后的新字符串Static StringvalueOf(chardata) 返回字符数组转换后的新字符串Static StringvalueOf(chardata,intoffset, intcount) 返回字符数组data从offset开始，共count个元素转换后的新字符串Static StringvalueOf(doubled) 返回双精度浮点数d转换后的新字符串Static StringvalueOf(floatf) 返回浮点数f转换后的新字符串Static StringvalueOf(inti) 返回整数i转换后的新字符串Static StringvalueOf(longl)返回长整型数l转换后的新字符串Static StringvalueOf(Objectobj) 返回对象obj转换后的新字符串替换Stringreplace(charoldChar, charnewChar) 返回将本字符串中所有oldChar字符改成newChar字符后的新字符串分割Stringsplit(Stringregex) 以符合正则表达式的字符串为分隔符，分割原字符串成字符串数组Stringsplit(Stringregex, intlimit) 以符合正则表达式的字符串为分隔符，分割原字符串成字符串数组。limit决定字符串数组的上限提取Stringintern() 返回一个与原String对象内容相同的String对象，这两个对象在存储器中占有同一个地址Stringsubstring(intbeginIndex)返回本字符串从beginIndex字符开始至结束的子字符串。Stringsubstring(intbeginIndex, intendIndex) 返回本字符串从beginIndex字符开始至endIndex字符（不含）的子字符串charcharAt(intindex) 返回该字符串中从左算起的第index个字符（从0开始）Stringtrim()返回原字符串去除前后空白字符后的新字符串连接Stringconcat(Stringstr) 将原String对象与给定的另一个String对象str进行连接，创建并返回一个新的String对象，但是原String对象和对象str的内容并不改变从上面对String类的构造函数和方法的说明可以看出，String类有着众多的构造函数和方法，使对String类的操作变得十分的灵活和实用，下面将用实例来进一步对它们进行说明。例3.4 String类方法的应用示例程序StringTest4.javaimport java.lang.*;import java.io.*;public class StringTest4public static void main(String arg)InputStreamReader d=new InputStreamReader(System.in); char in_char=new char1024;/假设输入的字符串长度不大于1024short count=new short65536; /保存输入的字符分布情况int i,j=0; String s=null;char Max=0; /保存最大的字符System.out.print(请输入一个字符串：);System.out.flush();try j=d.read(in_char,0,1024); /in_char保存为输入的字符串 catch(IOException e); s=String.valueOf(in_char,0,j-2); /将字符数组转换为字符串 s.trim(); /去除前后空格 if (s.length()=0 | pareTo()=0) /检查是否为空字符串 System.out.println(); System.out.println(这个一个空字符串); System.exit(1);for (i=0;i65536;i+) counti=0; /先将count初始化为0 for(=0;is.length();i+) counts.charAt(i)+; /若重复出现就加1 for(i=0;i0) System.out.println(char)i+ 出现 +counti+ 次！); /输出统计情况 Max=(char)i; System.out.println(最大字符+Max+第一次出现在 +(s.indexOf(Max)+1)+ 最后一次出现在 +(s.lastIndexOf(Max)+1); if (pareTo(java)=0)/比较 System.out.println(您输入了java！); else if (pareTo(java)0) System.out.println(您输入的字符串比java大！); /替换 System.out.println(替换后的字符串为：+s.replaceAll(java,JAVA); /连接 System.out.println(连接后的字符串为：+s.concat(-your inputed string!); System.out.println(分割后的字符串为：); String a=s.split(。); /以。为分隔符分割字符串 for (i=0;ia.length;i+) System.out.println(ai); 程序运行结果如图3-4所示。图3-4 例3.4 的运行结果3.2 StringBuffer类和字符串变量在Java中用来实现字符串的另一个类是StringBuffer类，与实现字符串常量的String类不同的是，StringBuffer类的每个对象都是可以扩充和修改的字符串变量，这样有利于减少系统资源的消耗。而且StringBuffer类的对象在多线程执行（multiple threads）的作业中较为安全，其方法在必要时候可以设置成同步（synchronized），不受其他线程的影响。以下是StringBuffer类的构造函数和方法说明。3.2.1 StringBuffer类的构造函数StringBuffer有如下几个构造函数（见表3-3）。表3-3 StringBuffer类的构造函数名 称说 明StringBuffer() 创建一个新的空的StringBuffer类的对象，其容量初值设置成16个字符StringBuffer(intlength) 创建一个新的空的StringBuffer类的对象，其容量初值设置成length个字符StringBuffer(Stringstr) 创建一个新的StringBuffer类的对象，其内容为str的内容，容量设置成str长度再加16个字符3.2.2 StringBuffer类的方法表3-4列出了String Buffer类的方法。表3-4 StringBuffer类的方法分类返回类型方 法说 明长度intLength()返回该StringBuffer对象中字符串的长度，注意与StringBuffer对象的容量区别voidsetLength(intnewLength) 将StringBuffer对象的字符串长度设定为newLength，如果newLength比原字符串长度小则相当于截取了原字符串前面newLength个字符，如果newLength比原字符串长度大则相当于在原字符串后面添加了（newLength-原长度）个“u0000”字符容量intcapacity() 返回该StringBuffer对象的容量（续）分类返回类型方 法说 明容量voidensureCapacity(intminimumCapacity) 将“minimumCapacity”和“原StringBuffer对象的容量22”中的较大者设置成新StringBuffer对象的容量，如果minimumCapacity为负数，则该方法不起任何效果扩充StringBufferappend(booleanb) 将布尔类型值b转换成字符串后附加于该StringBuffer对象之后StringBufferappend(charc) 将字符类型值c转换成字符串后附加于该StringBuffer对象之后StringBufferappend(charstr) 将字符数组str转换成字符串后附加于该StringBuffer对象之后StringBufferappend(charstr, intoffset, intlen)将字符数组str从offset位置开始len个字符附加于该StringBuffer对象之后StringBufferappend(Stringstr) 将字符串str附加于该StringBuffer对象之后StringBufferappend(StringBuffersb) 将StringBuffer对象sb转换成字符串后附加于该StringBuffer对象之后删除StringBufferdelete(intstart, intend) 删除原StringBuffer对象中从start字符开始至end字符结束（不含该字符）的字符StringBufferdeleteCharAt(intindex)返回删除原StringBuffer对象第index字符后的新StringBuffer对象查找intindexOf(Stringstr) 返回该StringBuffer对象中第一次出现字符串str的位置intindexOf(Stringstr, intfromIndex) 返回该StringBuffer对象中从fromIndex个字符开始第一次出现字符串str的位置intlastIndexOf(Stringstr)返回该StringBuffer对象由后至前第一次出现字符串str的位置intlastIndexOf(Stringstr, intfromIndex) 返回该StringBuffer对象从fromIndex开始由后至前第一次出现字符串str的位置插入StringBufferinsert (intoffset, booleanb) 将布尔类型值b转换成字符串后插入该StringBuffer对象的offset处StringBufferinsert (intoffset, charc)将字符类型值c转换成字符串后插入该StringBuffer对象的offset处StringBufferinsert (intoffset, charstr) 将字符数组str转换成字符串后插入该StringBuffer对象的offset处StringBufferinsert(intindex,charstr,int offset, int len) 将字符数组str从offset处开始，len个字符转换成字符串后插入到该StringBuffer对象的index处StringBufferinsert(intoffset, String str) 将字符串str插入该StringBuffer对象的offset处替换StringBufferreplace(intstart, intend, Stringstr) 将原StringBuffer对象中从start字符开始至end字符结束（不含该字符）的所有字符用字符串str替换后返回新生成的StringBuffer对象voidsetCharAt(intindex, charch) 将原StringBuffer对象中第index个字符替换成字符ch。反转StringBufferreverse() 返回原StringBuffer对象内容反转后新的StringBuffer对象转换StringtoString() 将StringBuffer对象转换为String对象提取CharSequencesubSequence(intstart, intend) 将原StringBuffer对象中从start字符开始至end字符结束（不含该字符）的字符串转换成CharSequence接口后返回Stringsubstring(intstart) 原StringBuffer对象中从start字符开始至结束的字符串转换成String对象后返回Stringsubstring(intstart, intend) 原StringBuffer对象中从start字符开始至end字符结束（不含该字符）的字符串转换成String对象后返回charcharAt(intindex) 返回该StringBuffer对象内容的第index个字符voidgetChars(intsrcBegin,intsrcEnd,chardst, intdstBegin) 将该StringBuffer对象从srcBegin字符开始至srcEnd字符结束（不含该字符）的所有字符放到目标字符数组的dstBegin起始位置处上面对StringBuffer类的构造函数和方法进行了介绍，接下来，将利用实例来进一步说明StringBuffer类的使用。例3.5 StringBuffer类方法的应用示例程序 StringTest5.javapublic class StringTest5 public static void main(String args) String s0=args0,s1=args1,s2=args2; /s0,s1,s2保存3个参数 StringBuffer sa=new StringBuffer(); /sa为空，容量为16 StringBuffer sb=new StringBuffer(256);/sb为空，容量为256 StringBuffer sc=new StringBuffer(s2); /sc内容为s2,容量为s2len+16 int i; /s0len,s1len,s2len为三个字符串长度 int s0len=s0.length(),s1len=s1.length(),s2len=s2.length(); System.out.println(sc内容为：+sc.toString(); System.out.println(sc的字符串长度为：+sc.length(); System.out.println(sc的容量为：+sc.capacity(); sc.ensureCapacity(48); /重新设置sc的容量 System.out.println(sc更改后的容量为：+sc.capacity(); sa.append(s0);/在sa中扩充s0 System.out.println(sa内容为：+sa.toString(); sb.append(s0+&+s1+&+s2); /在sa中扩充s0+&+s1+&+s2 System.out.println(sb内容为：+sb.toString(); sb.delete(s0len+1,s0len+s1len+1); /删除操作 System.out.println(删除操作后sb的内容为：+sb.toString(); sb.insert(s0len+1,s1);/插入操作 System.out.println(插入操作后sb的内容为：+sb.toString(); i=sa.indexOf(s2); /在sa中查找字符串s2 if (i0) /i0表明没有找到System.out.println(找不到+s2+,停止执行！);System.exit(1); System.out.println(在sa的第+i+位置找到+s2); sa.replace(i,i+s2len,live); /用live替换s2 System.out.println(替换操作后sa的内容为：+sa.toString(); sa=sa.reverse(); /反转 System.out.println(sa反转后的内容为：+sa.toString(); s1=sb.substring(s0len+s1len+2,s0len+s1len+s2len+2); /在sb中抽取部分内容 System.out.println(s1的内容更新为：+s1); char a=new char100; sb.getChars(0,s0len,a,0); /把sb的部分字符序列变成字符数组 System.out.println(a的内容为：+String.valueOf(a); 设定运行的参数为“ILoveJava YouLoveJava WeLoveJava”程序运行结果如图3-5所示。(a)输入运行参数(b) 运行结果图3-5 例3.5的运行情况3.3 字符串和字符数组在前面三小节讲解了String类、StringBuffer类及其使用方法。在String类和StringBuffer类的构造函数和方法中多次使用到字符数组和字符串，在提供的实例中也不乏这样的例子。由于这两者非常相似，因此有人可能认为字符串就是字符数组，其实在有些编程语言中，比如C语言，其字符串就是由字符数组构成的，每个字符串的结尾用“0”标志，但是在Java中却不是这样的。在Java中，字符串通常是作为String类的对象存在着，如：String s=“I like Java!”，其中“I like Java!”就是一个对象，该对象有许多适用的方法，这个在前面已经讲解过。所以说，Java中的字符串和字符数组是完全不相同的，和C语言中的字符串也是不一样的！为了方便字符串和字符数组的转换，在String类中提供了许多这样的构造函数和方法，如在String类中，其构造函数String(charvalue)就是将字符数组value创建成一个String对象，而其方法toCharArray() 则是将字符串转换成字符数组，方法valueOf(chardata) 则是将字符数组转换成字符串。3.4 本章小结字符串也是编程中经常用到的数据结构，它是字符的序列，从某种程序上来说有些类似于字符的数组。实际上在有些语言（如C语言）中，字符串是用字符数组来实现的。而在Java这个面向对象的语言中，字符串无论是常量还是变量，都是用类的对象来实现的。程序中需要用到的字符串可以分为两大类，一类是创建之后不会再做修改和变动的字符串常量；另一类是创建之后允许再做更改和变化的字符串变量。对于字符串常量，由于程序中经常需要对它做比较、搜索之类的操作，所以通常把它放在一个具有一定名称的对象之中，由程序对该对象完成上述操作；在Java中，存放字符串常量的对象属于String类。对于字符串变量，由于程序中经常需要对它做添加、插入、修改之类的操作，所以一般都存放在StringBuffer类的对象中。除此以外，本章中还重点介绍了字符串和字符数组的区别。习 题 三1Java程序中字符串常量使用什么类来表示？字符串变量又使用什么类来表示？它们主要区别在哪里？2请说明程序String s1=I like ;s1+=Java!; 和程序StringBuffer s1=new StringBuffer(I like ); s1.append(Java!); 的区别。依据你得出的结论，如果程序需要处理大量的字符串连接操作，应该尽量使用String类还是StringBuffer类？3编写一个applet，使之能将定长字符串转化成可变长字符串，并能实现字符串中指定字符的替换。4阅读下面的程序，写出程序运行的结果。import java.util.*;public class StringTestpublic static void main(String arg)String s1=I love Java.;String s2=I like Java.;String s3=I like Java.;StringBuffer s4=new StringBuffer(s1);StringBuffer s5=new StringBuffer(Append);char c1=new chars1.length();System.out.println(s1的长度=+s1.length();System.out.println(s1和s2相同吗? +(pareTo(s2)=0?相同:不同);System.out.println(s2和s3相同吗? +(pareTo(s3)=0?相同:不同);System.out.println(s1连接s2后的字符串为：+s1.concat(s2);System.out.println(s1.startsWith(J,7);System.out.println(s1.endsWith(.);s1.getChars(0,s1.length(),c1,0);for(int i=0;ic1.length;i+) System.out.println(c1i+ );System.out.println(s1.toUpperCase()+n);System.out.println(