AI赋能Java语言编程：从入门到高阶 课件 第五章 字符串

字符串Strings第五章目标/OBJECTIVE0102030405领悟字符串的本质熟练字符串的操作方法掌握字符串的格式化技术熟练运用字符串方法熟悉正则表达式的匹配技术01

初识字符串

5.1初识字符串在Java编程语言中，字符串是不可变的，这意味着一旦创建了字符串对象，就无法更改其内容。字符串在Java中是通过java.lang.String类来表示的。以下是一些关于Java字符串的特性：1.不可变性（Immutable）：字符串一旦被创建，其内容不能被修改。任何对字符串的操作都会产生一个新的字符串对象。2.String类：字符串是通过String类来表示的。这个类提供了许多用于操作字符串的方法，如拼接、比较、截取等。3.字符串字面值：在Java中，可以使用双引号创建字符串字面值，例如："Hello,World!"。这是一种创建字符串对象的简便方式。4.字符串方法：String类提供了许多实用的方法，如length()（获取字符串长度）、charAt(index)（获取指定位置的字符）、substring(beginIndex,endIndex)（获取子字符串）等。字符串的特性5.1初识字符串

一、使用字符串字面值：这是最简单和常见的方式，直接使用双引号括起来的字符序列来创建字符串。Stringstr="Hello,World!";二、使用String类的构造方法：可以使用String类的构造方法来创建字符串对象。这种方法允许在运行时动态地创建字符串。Stringstr=newString("Hello,World!");字符串的创建02字符串的操作5.2字符串的操作字符串的基本操作一、字符串拼接：字符串连接是指将两个或多个字符串合并成一个新的字符串的操作。在Java中，可以使用不同的方法进行字符串连接。5.2字符串的操作字符串的基本操作二、字符串比较5.2字符串的操作字符串的基本操作三、字符串长度和字符索引字符串的索引操作可以逐个访问字符串中的字符，执行各种字符级别的操作。以上是关于字符串连接、比较，以及字符串长度和字符索引的基础知识。这些操作是处理字符串时必不可少的基础操作，对于构建各种应用都具有重要意义。例题5.1在Java字符串部落中，有一位年轻的勇士正要做任务。请与其共同完成以下任务：1.请定义两个字符串变量str1和stri2，其内容分别为"Java"和"Programming"。2.使用"+"运算符将这两个字符串连接起来，并将结果存储在一个新的字符串变量str3中。3.使用equals()方法比较新的字符串与"JavaProgramming"是否相等，并将比较结果存储在一个布尔变量result中。4.使用charAt()方法获取str3中索引为5的字符，并将结果存储在一个字符变量ch中。5.输出变量str3、result、ch的内容。5.2字符串的操作例题5.1Copilot指令：5.2字符串的操作任务1：请定义两个字符串变量str1和stri2，其内容分别为"Java"和"Programming"。任务2：使用"+"运算符将这两个字符串连接起来，并将结果存储在一个新的字符串变量str3中。任务3：使用equals()方法比较新的字符串与"JavaProgramming"是否相等，并将比较结果存储在一个布尔变量result中。任务4：使用charAt()方法获取新字符串中索引为5的字符，并将结果存储在一个字符变量ch中。任务5：输出变量str3、result、ch的内容。请编写一个程序来完成以上任务。publicclassTest{

publicstaticvoidmain(String[]args){

//Task1

Stringstr1="Java";

Stringstr2="Programming";

//Task2

Stringstr3=str1+str2;

//Task3

booleanresult=str3.equals("JavaProgramming");

例题5.1引导Copilot生成的代码如下所示：5.2字符串的操作

//Task4

charch=str3.charAt(5);

//Task5

System.out.println("str3:"+str3);

System.out.println("result:"+result);

System.out.println("ch:"+ch);

}}5.2字符串的操作

一、.StringBuffer类，指可变字符序列，用于构造字符串对象。其内部使用自动扩容的数组来操作字符串数据。StringBuffer类常用构造器：1.StringBuffer()：构造一个不带字符的字符串缓冲区，其初始容量为16个字符。2.StringBuffer(intcapacity)：构造一个不带字符，但具有指定初始容量的字符串缓冲区。即可对byte[]value的大小进行指定。3.StringBuffer(Stringstr)：构造一个字符串缓冲区，并将其内容初始化为指定字符串的内容。StringBuilder和StringBuffer5.2字符串的操作

StringBuffer类常用方法：1.int

length()：该方法可以获取到当前StringBuffer容器中字符串的有效长度。2.int

capacity()：该方法可以返回当前容器的容量。3.StringBufferappend(...)：该方法可以将传入的形参对应的字符串加入到当前容器中。4.StringBufferdelete(intstart,intend)：该方法可以删除当前容器中指定序列部分的内容。传入的两个形参代表了删除的区间——[start,end)，仍然是熟悉的前闭后开。StringBuilder和StringBuffer5.2字符串的操作

StringBuffer类常用方法：5.StringBufferreplace(intstart,intend,Stringstr)：该方法可以将当前容器中指定序列部分的字符串替换为传入的str字符串。前两个形参的作用同delete方法的形参。最后一个形参为最终替换成的字符串。 6.StringBufferreverse()：该方法可以将当前容器中的字符串反转顺序后再返回。7.StringBufferinsert(intoffset,Stringstr)：该方法可以在当前容器中字符串的指定索引处插入一段字符串，原字符串中的内容从该索引处自动后移。由于StringBuilder类使用和StringBuffer类兼容的API，因此，这两者的常用方法基本相同。故在此只展示其中一种。StringBuilder和StringBuffer5.2字符串的操作

二、StringBuilder类被设计用作StringBuffer类的一个简易替换，用在字符缓冲区被单个线程使用的时候。但在实际开发中，由于StringBuilder类效率比StringBuffer类还要高。因此，建议在满足单线程的基础上，优先使用StringBuilder类。StringBuilder类常用构造器：1.StringBuilder()：构造一个不带字符的字符串缓冲区，其初始容量为16个字符。2.StringBuilder(intcapacity)：构造一个不带字符，但具有指定初始容量的字符串缓冲区。即可对byte[]value的大小进行指定。3.StringBuilder(Stringstr)：构造一个字符串缓冲区，并将其内容初始化为指定字符串的内容。StringBuilder和StringBuffer的区别在于线程安全性，StringBuilder不是线程安全的，而StringBuffer是线程安全的，适用于多线程环境。StringBuilder和StringBuffer5.2字符串的操作字符串的格式化5.2字符串的操作字符串的格式化1.在java中格式化字符串的最常见方法是使用String.format()。2.对于格式化的控制台输出，还可以使用printf()或System.out和System.errPrintStreams的format()方法。3.创建一个Formatter并将其链接到StringBuilder。使用format()方法格式化的输出将附加到StringBuilder。Stringoutput=String.format("%s=%d","joe",35);System.out.printf("Mynameis:%s%n","joe");StringBuildersbuf=newStringBuilder();Formatterfmt=newFormatter(sbuf);fmt.format("PI=%f%n",Math.PI);System.out.print(sbuf.toString());//youcancontinuetoappenddatatosbufhere.例题5.2在Java字符串部落中，有一位年轻的工匠擅长在雕刻中使用字符串作为图纹。请与其共同完成以下任务：1.使用String类的构造方法创建一个字符串对象str1，内容为"JavaProgrammingisfun!"。2.使用StringBuilder类将str1转换为全大写，并将结果存储在一个新的字符串变量str2中。3.使用StringBuffer类在str2后面添加两个感叹号"!"，并将结果存储在一个新的字符串变量str3中。4.使用printf方法将str3进行格式化输出，格式为："Ethan'smasterpiece:%s"。5.2字符串的操作例题5.2Copilot指令：5.2字符串的操作任务1：使用String类的构造方法创建一个字符串对象str1，内容为"JavaProgrammingisfun!"。任务2：使用StringBuilder类将str1转换为全大写，并将结果存储在一个新的字符串变量str2中。任务3：使用StringBuffer类在str2后面添加两个感叹号"!"，并将结果存储在一个新的字符串变量str3中。任务4：使用printf方法将str3进行格式化输出，格式为："Ethan'smasterpiece:%s"。请编写一个程序来完成以上任务。例题5.2Copilot指令：引导Copilot生成的代码如下所示：5.2字符串的操作publicclassTest{

publicstaticvoidmain(String[]args){

//Task1

Stringstr1=newString("JavaProgrammingisfun!");

//Task2

StringBuildersb=newStringBuilder(str1);

Stringstr2=sb.toString().toUpperCase();

//Task3

StringBufferstringBuffer=newStringBuffer(str2);

stringBuffer.append("!!");

Stringstr3=stringBuffer.toString();

//Task4

System.out.printf("Ethan'smasterpiece:%s",str3);

}}5.2字符串的操作字符串方法在Java中，字符串类提供了许多方法来进行各种字符串操作。这一节将介绍一些常用的字符串方法，包括charAt()、indexOf()、lastIndexOf()、substring()、length()以及isEmpty()。5.2字符串的操作字符串方法一、charAt()、indexOf()、lastIndexOf()等方法的使用5.2字符串的操作字符串方法二、substring()方法：用于截取字符串的子串。5.2字符串的操作字符串方法三、length()方法和isEmpty()方法5.2字符串的操作例题5.3在Java字符串部落中，有一位女孩正在测试字符串处理能力。请与其共同完成以下任务：1.创建一个字符串变量str1，内容为："Welcometothejungle!Itgetsworsehereeveryday."。2.使用indexOf()方法找到字符串中第一次出现字符'w'的位置，并将其存储在一个整数变量num中。3.使用substring()方法截取字符串中从第一个'w'出现位置开始到结尾的子串，并将结果存储在一个新的字符串变量str2中。4.使用isEmpty()方法判断截取得到的子串是否为空，并将判断结果存储在一个布尔变量result中。5.输出变量str1、str2、num、result的内容。例题5.3Copilot指令：5.2字符串的操作任务1：创建一个字符串变量str1，内容为："Welcometothejungle!Itgetsworsehereeveryday."。任务2：使用indexOf()方法找到字符串中第一次出现字符'w'的位置，并将其存储在一个整数变量num中。任务3：使用substring()方法截取字符串中从第一个'w'出现位置开始到结尾的子串，并将结果存储在一个新的字符串变量str2中。任务4：使用isEmpty()方法判断截取得到的子串是否为空，并将判断结果存储在一个布尔变量result中。任务5：输出变量str1、str2、num、result的内容。请编写一个程序来完成以上任务。例题5.35.2字符串的操作publicclassTest{

publicstaticvoidmain(String[]args){

//Task1

Stringstr1="Welcometothejungle!Itgetsworsehereeveryday.";

//Task2

intnum=str1.indexOf('w');

//Task3

Stringstr2=str1.substring(num);

引导Copilot生成的代码如下所示：

//Task4

booleanresult=str2.isEmpty();

//Task5

System.out.println("str1:"+str1);

System.out.println("str2:"+str2);

System.out.println("num:"+num);

System.out.println("result:"+result);

}}03正则表达式5.3正则表达式正则表达式的基本概念正则表达式是一种强大而灵活的文本匹配工具，用于在字符串中查找、替换和匹配模式。以下是正则表达式的基本概念：字符类：使用方括号[]表示，用于匹配一个字符的集合。例如：[abc]表示匹配字符'a'、'b'或'c'。元字符：具有特殊意义的字符，例如^、$、.、*等。例如：^表示匹配字符串的开头，$表示匹配字符串的结尾。量词：用于指定匹配的次数。例如：*表示零个或多个，+表示一个或多个，?表示零个或一个。转义字符：使用反斜杠\来转义元字符，使其失去特殊意义。例如：\.表示匹配点字符.而不是任意字符。5.3正则表达式使用Pattern和Matcher类进行正则匹配pattern()返回正则表达式的字符串形式,其实就是返回Pplile(Stringregex)的regex参数。1.Pattern.split(CharSequenceinput)：用于分隔字符串,并返回一String[],String.split(Stringregex)是通过Pattern.split(CharSequenceinput)来实现的。

Patternp=Ppile("\\d+");

String[]str=p.split("QQ号是:456456电话是:0532214邮箱是:aaa@");

//结果:str[0]="QQ号是:"str[1]="电话是:"str[2]="邮箱是:aaa@"

5.3正则表达式使用Pattern和Matcher类进行正则匹配2.Pattern.matcher(Stringregex,CharSequenceinput)

是一个静态方法,用于快速匹配字符串,该方法适合用于只匹配一次,且匹配全部字符串.。Pattern.matches("\\d+","2223");//返回true

Pattern.matches("\\d+","2223aa");//返回false,需要匹配到所有字符串才能返回true,这里aa不能匹配到

Pattern.matches("\\d+","22bb23");//返回false,需要匹配到所有字符串才能返回true,这里bb不能匹配到

5.3正则表达式使用Pattern和Matcher类进行正则匹配3.Pattern.matcher(CharSequenceinput):返回一个Matcher对象。Matcher类的构造方法也是私有的,不能随意创建,只能通过Pattern.matcher(CharSequenceinput)方法得到该类的实例.。Patternp=Ppile("\\d+");

Matcherm=p.matcher("22bb23");

m.pattern();//返回p也就是返回该Matcher对象是由哪个Pattern对象的创建的

5.3正则表达式使用Pattern和Matcher类进行正则匹配4.Matcher.matches()方法、Matcher.lookingAt()方法、Matcher.find()方法Matcher类提供三个匹配操作方法,三个方法均返回boolean类型,当匹配到时返回true,没匹配到则返回false。matches()对整个字符串进行匹配,只有整个字符串都匹配了才返回true。Patternp=Ppile("\\d+");

Matcherm=p.matcher("22bb23");

m.matches();//返回false,因为bb不能被\d+匹配,导致整个字符串匹配未成功.

Matcherm2=p.matcher("2223");

m2.matches();//返回true,因为\d+匹配到了整个字符串

Patternp=Ppile("\\d+");

Matcherm=p.matcher("22bb23");5.3正则表达式使用Pattern和Matcher类进行正则匹配在Java中，可以使用Pattern和Matcher类进行正则匹配。例题5.4在Java字符串部落中，有一位年轻猎手擅长使用正则表达式来捕捉字符串中的特定模式,请与其共同以下任务：1.创建一个字符串str，内容为："ThecodeisAB-123andXY-456isthesecretcode."。2.使用正则表达式找出所有形如"XX-YYY"（其中X和Y是字母，Y是数字）的模式，并将它们存储在一个新的字符串数组arr中。3.使用Pattern和Matcher类进行正则匹配，找出所有符合要求的模式并输出。5.3正则表达式例题5.4Copilot指令：5.3正则表达式任务1：创建一个字符串str，内容为："ThecodeisAB-123andXY-456isthesecretcode."。任务2：使用正则表达式找出所有形如"XX-YYY"（其中X和Y是字母，Y是数字）的模式，并将它们存储在一个新的字符串数组arr中。任务3：使用Pattern和Matcher类进行正则匹配，找出所有符合要求的模式并输出。请编写一个程序来完成以上任务。例题5.45.3正则表达式importjava.util.regex.Matcher;importjava.util.regex.Pattern;publicclassTest{

publicstaticvoidmain(String[]args){

//Task1

Stringstr="ThecodeisAB-123andXY-456isthesecretcode.";

//Task2

String[]arr=findPatterns(str