Java中的String类和算法例子替换空格

在java中，说String是不可变的，可是为什么？

当String变量需要经常变换其值时，应该考虑使用StringBuffer类，以提高程序效率？

假设String s=new String ("wo");String s1=new String("de");
s=s+s1;
System.out.println(s);结果为wode?

首先在栈中有个"s"变量指向堆中的"wo"对象...
栈中"s1"变量指向堆中的"de"对象
当执行到s = s + s1;
系统重新在堆中new一个更大的数组出来，然后将"wo"和"de"都复制进去，然后栈中的"s"指向这个新new出来的数组...
所谓的不可变是指：它没有在原数组“wo”上进行修改，而是新建了个更大数组进行扩展，
也就是说，这时候堆里还是有“wo”这个对象数组存在的，只不过这个时候"s"变量不在指向"wo"这个数组了，
而是指向了新new出来的数组，这就是和StringBuffered的区别，后者是在原数组上进行修改，改变了原数组的值,
StringBuffered不是通过新new一个数组去复制，而是在原数组基础上进行扩展...再让变量指向原数组....

 

不再纠结Java中的String类

　　String是我们经常用到的一个类型，其实有时候觉得写程序就是在反复的操作字符串，这是C的特点，

在java中，jdk很好的封装了关于字符串的操 作。

今天主要讲的是三个类String 、StringBuffer 、 StringBuilder .

这三个类基本上满足了我们在不同情景下使用字符串的需求。

 

　　先说，第一个String。

　　JDK的解释是 “Strings are constant; their values cannot be changed after they are created”

也就是说String对象一旦被创建就是固定不变的了（你一定有问题，但请先等一等，耐心读下去），

这样的一点好处就是可以多线程之间访 问，因为只读不写。

 

　　一般情况下我们以下面两种方式创建一个String对象　　　　

　　

 

　　两种方式是有区别的，这和java的内存管理有关，前面已经说过，string创建之后是不可变的，

所以按照第一种方式创建的字符串会放在栈里，更确切的是常量池中，常量池就是用来保存在编译阶段确定好了大小的数据，

一般我们定义的int等基本数据类型就保存在这里。

 

　　其具体的一个流程就是，编译器首先检查常量池，看看有没有一个“string”，如果没有则创建。如果有的话，

则则直接把str1指向那个位置。

　　第二种创建字符串的方法是通过new关键字，还是java的内存分配，java会将new的对象放在堆中，这一部分

对象是在运行时创建的对象。所以我们每一次new的时候，都会创建不同的对象，即便是堆中已经有了一个一模

一样的。

 

写一个小例子

  　　　　　 String str1 = "string";  
            String str4 = "string";  
            String str2 = new String("string");  
            String str3 = new String("string");  
              
            /*用于测试两种创建字符串方式的区别*/ 
            System.out.println(str1 == str4);  
            System.out.println(str2 == str3);  
            System.out.println(str3 == str1);  
              
            str3 = str3.intern(); //一个不常见的方法  
            System.out.println(str3 == str1); 

这个的运行结果是

true //解释：两个字符串的内容完全相同，因而指向常量池中的同一个区域

false //解释：每一次new都会创建一个新的对象

false // 解释： 注意==比较的是地址，不仅仅是内容

true //介绍一下intern方法，这个方法会返回一个字符串在常量池中的一个地址，如果常量池中有与str3内容相

同的string则返回那个地址，如果没有，则在常量池中创建一个string后再返回。实际上，str3现在指向了str1

的地址。

　　这就是让人纠结的string了，现在你可以说话了。。。很多人有这样的疑问就是既然string是不变的，那么

为什么str1 + "some"是合法的，其实，每次对string进行修改，都会创建一个新的对象。

　　所以如果需要对一个字符串不断的修改的话，效率是非常的低的，因为堆的好处是可以动态的增加空间，劣

势就是分配新的空间消耗是很大的，比如我们看下面的测试。

    long start = System.currentTimeMillis();  
              
            for(int i = 0; i < 50000; i++)  
            {  
                str1+= " ";  
            }  
              
            long end = System.currentTimeMillis();  
            System.out.println("the run time is "+(end -start)+" ms"); 

　　我的机器上运行结果是the run time is 3538 ms 如果你把循环的次数后面再增加几个0就会更慢。因为每

一次循环都在创建心的对象，那么JDK如何解决这个问题？

　　下面就要说第二个类StringBuffer。

　　StringBuffer是一个线程安全的，就是多线程访问的可靠保证，最重要的是他是可变的，也就是说我们要操

作一个经常变化的字符串，可以使用 这个类，基本的方法就是append（与string的concat方法对应）和insert

方法，至于怎么使用，就不多讲了，大家可以自己查看API。

    StringBuilder sb = new StringBuilder("string builder");  
            StringBuffer sf = new StringBuffer("string buffer");  
              
            long start = System.currentTimeMillis();  
              
            for(int i = 0; i < 50000; i++)  
            {  
                //str1+= " ";  
                sb.append(" ");  
            }  
              
            long end = System.currentTimeMillis();  
            System.out.println("the run time is "+(end -start)+" ms"); 

　　测试一下，这次只需要8ms，这就是效率。

　　那么接下来，就要问StringBuilder是干什么的，其实这个才是我们尝使用的，这个就是在jdk 1.5版本后面

添加的新的类，前面说StringBuffer是线程同步的，那么很多情况下，我们只是使用一个线程，那个同步势必带

来一个效率的问 题，StringBuilder就是StringBuffer的非线程同步的版本，二者的方法差不多，只是一个线程

安全（适用于多线程）一个没有线程安全 （适用于单线程）。

　　其实看了一下jdk源代码就会发现，StringBuffer就是在各个方法上加上了关键字syncronized

　　以上就是对三个字符串类的一个总结，总之不要在这上面纠结。。。。。。不想介绍太多的方法，总觉得那

样会把一篇博客弄成API文档一样，而且还非常的繁琐。都是些体会，希望有所帮助。起码不要再纠结，尤其是

面试。。。。

 

 

 

面试题4：替换空格

请实现一个函数，将一个字符串中的空格替换成“%20”。例如，当字符串为We Are Happy.则经过替换之后的字符串为We%20Are%20Happy.

它原先的想法是从头开始遍历，遇到空格就替换，这样的话后面的字符就会移动，有些字符会移动多次，算法效率较低，时间复杂度为O（n^2） 
所以提出一种新的想法，就是从后面开始遍历，先算出替换之后的长度是多少，然后用一个指针A指向那个地方，另一个指针B指向原来字符数组的末尾，然后一个一个复制过去，当B遇到空格的时候，在A那里添加“%20”。
大概思路就是这样子。
但是问题就出在这里，字符数组的长度是不可变的，至少在java中是这样，所以我们要新建一个数组吗？
但是新建一个数组的话，我们只要从头开始一个一个遍历，然后遇到空格就在新数组中加入“%20”，这样时间复杂度不也是O(n)吗
那这道题不就没有意义了？
所以我想问的是 大家觉得剑指offer的题都适合用java做吗？

错误的想法如下：

正确的想法，但是StringBuffer是如何工作的？

C语言代码

// ReplaceBlank.cpp : Defines the entry point for the console application.
//

// 《剑指Offer——名企面试官精讲典型编程题》代码
// 著作权所有者：何海涛

#include "stdafx.h"
#include <string>

/*length 为字符数组string的总容量*/
void ReplaceBlank(char string[], int length)
{
    if(string == NULL && length <= 0)
        return;

    /*originalLength 为字符串string的实际长度*/
    int originalLength = 0;
    int numberOfBlank = 0;
    int i = 0;
    while(string[i] != '\0')
    {
        ++ originalLength;

        if(string[i] == ' ')
            ++ numberOfBlank;

        ++ i;
    }

    /*newLength 为把空格替换成'%20'之后的长度*/
    int newLength = originalLength + numberOfBlank * 2;
    if(newLength > length)
        return;

    int indexOfOriginal = originalLength;
    int indexOfNew = newLength;
    while(indexOfOriginal >= 0 && indexOfNew > indexOfOriginal)
    {
        if(string[indexOfOriginal] == ' ')
        {
            string[indexOfNew --] = '0';
            string[indexOfNew --] = '2';
            string[indexOfNew --] = '%';
        }
        else
        {
            string[indexOfNew --] = string[indexOfOriginal];
        }

        -- indexOfOriginal;
    }
}

void Test(char* testName, char string[], int length, char expected[])
{
    if(testName != NULL)
        printf("%s begins: ", testName);

    ReplaceBlank(string, length);

    if(expected == NULL && string == NULL)
        printf("passed.\n");
    else if(expected == NULL && string != NULL)
        printf("failed.\n");
    else if(strcmp(string, expected) == 0)
        printf("passed.\n");
    else
        printf("failed.\n");
}

// 空格在句子中间
void Test1()
{
    const int length = 100;

    char string[length] = "hello world";
    Test("Test1", string, length, "hello%20world");
}

// 空格在句子开头
void Test2()
{
    const int length = 100;

    char string[length] = " helloworld";
    Test("Test2", string, length, "%20helloworld");
}

// 空格在句子末尾
void Test3()
{
    const int length = 100;

    char string[length] = "helloworld ";
    Test("Test3", string, length, "helloworld%20");
}

// 连续有两个空格
void Test4()
{
    const int length = 100;

    char string[length] = "hello  world";
    Test("Test4", string, length, "hello%20%20world");
}

// 传入NULL
void Test5()
{
    Test("Test5", NULL, 0, NULL);
}

// 传入内容为空的字符串
void Test6()
{
    const int length = 100;

    char string[length] = "";
    Test("Test6", string, length, "");
}

//传入内容为一个空格的字符串
void Test7()
{
    const int length = 100;

    char string[length] = " ";
    Test("Test7", string, length, "%20");
}

// 传入的字符串没有空格
void Test8()
{
    const int length = 100;

    char string[length] = "helloworld";
    Test("Test8", string, length, "helloworld");
}

// 传入的字符串全是空格
void Test9()
{
    const int length = 100;

    char string[length] = "   ";
    Test("Test9", string, length, "%20%20%20");
}

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    Test1();
    Test2();
    Test3();
    Test4();
    Test5();
    Test6();
    Test7();
    Test8();
    Test9();

    return 0;
}

 

转载：

http://developer.51cto.com/art/201204/327109.htm

http://bbs.csdn.net/topics/390869449