黑马程序员——字符串2：练习

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1. 练习一

需求：模拟trim方法，去除字符串两端的空格。

分析：

这里我们引用标准类库String类的trim方法API文档描述：

       如果此String对象表示一个空字符序列，或者此String对象表示的字符序列的第一个和最后一个字符的代码都大于'\u0020'（空格字符），则返回对此String对象的引用。

       否则，若字符串中没有代码大于'\u0020'的字符，则创建并返回一个表示空字符串的新String对象。

       否则，假定k为字符串中代码大于'\u0020'的第一个字符的索引，m为字符串中代码大于'\u0020'的最后一个字符的索引。创建一个新的String对象，它表示此字符串中从索引 k 处的字符开始，到索引m处的字符结束的子字符串，即this.substring(k, m+1)的结果。

实现方式：

返回值类型为String，传入参数为需要被操作的字符串对象——String str。

       首先，定义一个length局部整型变量，初始化值为str.length()，因为下面的代码需要反复使用字符串的长度，这样做可以减少调用length()方法的次数，提高代码效率。

       其次，通过isEmpty()方法判断该字符串是否为空，如果满足返回原字符串。

       第三，通过两次charAt方法，判断字符串第一个和最后一个字符是否是空格，如果均不是则返回原字符串。

       第四，定义表示字符串角标值的局部整型变量index。在while循环内，通过charAt方法从头开始判断该字符串是否全部由空格组成，如果是则返回一个空字符串。

       最后，如果以上判断都不满足，那么定义两个整型变量start和end，表示前后第一个非空格字符角标值。先后通过两个while循环，分别从头尾开始判断某个角标位上字符是否是空格，直到出现非空格字符，并通过start和end记录第一个非空格字符角标值，最终通过substring方法，返回用start和end截取的子串。

代码：

代码1

class StringTest{public static void main(String[] args){String str1 = "";System.out.println("空字符串："+myTrim(str1));String str2 = "Hello World!";System.out.println("没有空格：("+myTrim(str2)+")");String str3 = "                       ";System.out.println("全为空格:(" + myTrim(str3) + ")");String str4 = "   Hello World!       ";System.out.println("前后空格：("+ myTrim(str4) + ")");}public static String myTrim(String str){//获取字符串长度int length = str.length(); //判断字符串是否为空if(str.isEmpty())return str; //判断字符串前后是否有空格if(str.charAt(0) != ' ' && str.charAt(length-1) != ' ')return str; //判断字符串是否是全部由空格组成int index = 0;while(str.charAt(index) == ' '){//当判断到最后一个角标位仍为空格，返回一个空字符串if(index == length-1)return "";index++;} //记录前后两个角标位数值int start = 0, end = str.length()-1;             //从头角标位开始判断是否是空格，同时判断两角标值是否相同while(str.charAt(start) == ' ')start++;             //从尾角标位开始判断是否是空格，同时判断两角标值是否相同while(str.charAt(end) == ' ')end--;return str.substring(start,end+1);}}

运行结果为：

空字符串：

没有空格：(Hello World!)

全为空格: ()

前后空格：(Hello World!)

另外，有兴趣的朋友可以查看String类trim方法的源代码。

2. 练习二

需求一：将字符串反转。

分析：

首先，将字符串转换为字符数组。

其次，将字符数组反转。

最后，将反转后的字符数组转换为字符串。

实现方式：

实现方式比较简单，不再赘述。

代码：

代码2：

class StringTest2{public static void main(String[] args){String oldStr = "123456789";String newStr = reverseString(oldStr);System.out.println(oldStr);System.out.println(newStr);}public static String reverseString(String str){char[] arr = str.toCharArray();             //将前后对应角标位上的字符进行交换，将该动作单独封装为一个方法reverse(arr); return new String(arr);}private static void reverse(char[] arr){for(int start = 0, end = arr.length-1; start <= end; start++, end--)//将交换动作再单独封装为一个方法swap(arr,start, end);}private static void swap(char[] arr, int x, int y){char temp = arr[x];arr[x] = arr[y];arr[y] = temp;}}

运行结果为：

123456789

987654321

        针对上述例子，给大家一个建议：上例中我们将一个“大”的功能细分为多个小方法，而不是“挤”在一个函数中，这样做不仅提高了代码的阅读性、后期的维护性，而且还提高了放法的复用性，其他方法也都可以使用这些小方法，而不必重复定义。

需求二：对某个字符串的指定部分字符进行反转。

分析：

首先，获取原字符串的字符数组形式。

其次，将上述字符数组指定角标位之间的字符进行反转。

最后，将反转后的字符数组转换为字符串返回。

实现方式：

只需在代码2的基础上进行修改即可。

首先，定义一个reverseString(Stringstr)方法的重载方法，参数列表为String str, int start, int end，其中start和end表示需要反转的部分字符串头尾角标值。这样就表示调用多参数reverseString方法，用于反转部分字符串；调用单参数reverseString方法，反转整个字符串。

其次，将代码2中的reverse方法参数列表改为char[]arr, int x, int y，x和y分别表示，需要反转的部分字符串（亦可理解为字符数组）的头尾角标值。相对应的for循环中start和end变量的初始化值不再是0和arr.length-1，而是x和y-1。这里之所以定义为y-1，是为了贯彻前述包含头，不包含尾的思想，那么相应的调用该方法时，传入的尾部角标值应比实际值大1。

这样一来，如果想要反转整个字符串，只需调用reverseString的重载方法，并传入头角标值0和字符串长度即可，无需重复定义方法体。

其他部分不做修改。

代码：

代码3：

class StringTest3{public static void main(String[] args){String oldStr = "123456789";//全部反转String newStr = reverseString(oldStr);//部分反转String newStr2 = reverseString(oldStr, 2, 4);System.out.println(oldStr);System.out.println(newStr);System.out.println(newStr2);}//该方法则专门用于反转整个字符窜public static String reverseString(String str){//只需调用reverseString重载方法，并传入头角标值和字符串长度即可reverseString(arr,0, str.length());}//定义reverseString重载方法，用于反转部分字符串public static String reverseString(String str, int start, int end){char[] arr = str.toCharArray(); //传入需要反转部分的字符串头尾角标值reverse(arr,start, end); return new String(arr);}private static void reverse(char[] arr, int x, int y){//start和end初值为需要反转部分的字符串头尾角标值for(int start = x, end = y-1; start<=end; start++, end--)swap(arr,start, end);}private static void swap(char[] arr, int x, int y){char temp = arr[x];arr[x] = arr[y];arr[y] = temp;}}

运行结果为：

123456789

987654321

124356789

3. 练习三

需求：

获取一个字符串在另一个字符串中出现的次数。

分析一：

首先要判断目标字符串中是否包含指定子串，如果不包含直接返回0。

其次，定义一个计数器。

第三，循环获取子串在目标字符串中的位置，获取到一个，计数器就记一次数。直到获取到的子串位置角标为-1时停止循环，并返回计数器数值。

实现方式一：

       定义三个局部整型变量count、index和subLength，分别表示子串个数，起始搜索角标值以及子串长度。子串长度通过length()方法获取，可以避免后续代码频繁调用该方法。开启while循环，结束条件是从index角标位开始搜索到的子串所在角标是否为-1。如果不为-1，count自增，并将子串的长度相加至index值，表示下次从子串后面的位置开始搜索。最后返回子串个数——count。

代码：

代码5：

class StringTest5{public static void main(String[] args){String target = "Hello World! Hello Java!";String sub = "Hello";System.out.println(getSubCount(target,sub));}public staticintgetSubCount(String target, String sub){int count = 0, index = 0, subLength = sub.length();//判断从指定位置开始搜索获取的子串角标值是否为-1while((index = target.indexOf(sub, index)) != -1){count++;//表示下次从子串后面的位置开始搜索index += subLength;} return count;}}

运行结果为：

2

分析二：

通过split方法，按照子串将原字符串分割成字符串数组，再对字符数组的长度进行一定的处理，就可以作为子串的个数返回。

实现方式二：

split方法的特点是，如果在原字符串头部就包含一个子串，那么就会分割出一个空字符串，这就是需要对字符数组的长度进行处理的原因。这里我们以“ABC”和“22”字符串的组合为例进行简单分析。其中“22”为分割条件子串。组合方式有以下四种，

"ABC22ABC22ABC"：子串个数2，字符数组长度3

"22ABC22ABC22ABC"：子串个数3，字符数组长度4

"ABC22ABC22ABC22"：子串个数3，字符数组长度3

"22ABC22ABC22ABC22"：子串个数4，字符数组长度4

        那么通过上述分析得知，只有在原字符串末尾不包含子串的情况下，子串个数比分割获得的字符数组长度少1，因此只需要通过lastIndexOf方法判断最后一个子串是否在原字符串的尾部即可。

代码：

代码6：

class StringTest6{public static void main(String[] args){String str1 = "ABC22ABC22ABC";String str2 = "ABC22ABC22ABC22";String str3 = "22ABC22ABC22ABC";String str4 = "22ABC22ABC22ABC22";String sub = "22"; System.out.println(getSubCount(str1,sub));System.out.println(getSubCount(str2,sub));System.out.println(getSubCount(str3,sub));System.out.println(getSubCount(str4,sub));}public static int getSubCount(String source, String sub){/*如果最后一个子串在原字符串的末尾，那么其起始角标值就是source.length()-sub.length()，大家可以自行验证。如果满足，直接返回字符数组长度即可，如果不满足，返回值应是字符数组长度减1*/return source.lastIndexOf(sub)!= source.length()-sub.length() ? source.split(sub).length-1 : source.split(sub).length;}}

运行结果为：

2

3

3

4

补充：

       还有一种实现方法与方法一类似，不同之处在于while循环的判断条件内通过indexOf(Stringstr)方法获取角标值，为了避免重复获取角标值，在循环内通过substring方法传入index值截取原字符串，不断去掉已经获取到的子串以及子串前的字符，这样也可以获取子串个数，但是会在内存中产生大量字符串对象，不利于内存优化。

4. 练习四

需求：

获取两个字符串中最长相同子串。

分析：

       假设有a、b一短一长两个字符串（如果长度相同，任取一个字符串为短串）。首先判断b中是否包含a，如果包含，那么a就是最长相同子串，否则从a中截取长度减1的子串，有两种截取方式——0角标到倒数第二个角标，以及1角标到末尾角标。再分别判断这两个子串是否包含于b中，以此类推，不断缩短a串的长度，这样可以保证取到某个长度下的所有子串，并逐一判断是否包含在b中。

实现方式：

首先，要判断两个字符串的长度，递减截取短串会比较高效。

其次，由于从短串截取的子串长度会不断变小，因此需要定义一个for循环，循环内的变量x不断递增，其中x表示短串长度的递减量。

第三，在外层for循环内再嵌套一个for循环，不断地从原短串中，通过两个不断自增的变量——start和end——截取子串。start表示头角标值，初始值为0；end表示尾角标值，初始化值由短串长度减去外层for循环中的递增变量算得。由于头尾角标值不断自增，这样就可以截取到某个长度下的所有子串，并逐一判断这些子串是否包含在长串中。

代码：

代码7：

class StringTest7{public static void main(String[] args){String str1 = "abcdefJavafedcba";String str2 = "123Java321"; System.out.println(getMaxSub(str1,str2));}public static String getMaxSub(String s, String l){/*先判断两字符串的长短，为便于代码阅读要求s表示短字符串，l表示长字符串如果不满足上述要求，就交换两个字符串*/if(s.length() > l.length()){String temp = l;l = s;s = temp;} int slength = s.length();String temp = null;//第一层循环决定短串递减量，每次递减一个长度for(int x = 0; x <slength; x++){//第二层循环按照第一层循环的递减量，按顺序截取子串for(int start=0, end=slength-x ;end<=slength ; start++, end++){//temp表示截取的子串temp = s.substring(start, end);//为方便观察代码的运作规律，打印每次截取的子串System.out.println(temp);                           //如果长串中包含截取得到的子串，表示找到最长相同子串，返回该子传if(l.contains(temp))//这里也可以通过indexOf判断return temp;}} //如果最终未能找到最长相同子串，返回空字符串return "";}}

运行结果为：

123Java321

123Java32

23Java321

123Java3

23Java32

3Java321

123Java

23Java3

3Java32

Java321

123Jav

23Java

3Java3

Java32

ava321

123Ja

23Jav

3Java

Java3

ava32

va321

123J

23Ja

3Jav

Java

Java