Строки в java: string, stringbuilder, stringbuffer

Введение в строки. Класс String

Последнее обновление: 31.10.2018

Строка представляет собой последовательность символов. Для работы со строками в Java определен класс String, который предоставляет ряд методов для манипуляции строками.
Физически объект String представляет собой ссылку на область в памяти, в которой размещены символы.

Для создания новой строки мы можем использовать один из конструкторов класса String, либо напрямую присвоить строку в двойных кавычках:

public static void main(String[] args) {
        
    String str1 = "Java";
    String str2 = new String(); // пустая строка
    String str3 = new String(new char[] {'h', 'e', 'l', 'l', 'o'});
    String str4 = new String(new char[]{'w', 'e', 'l', 'c', 'o', 'm', 'e'}, 3, 4);//3 -начальный индекс, 4 -кол-во символов
        
    System.out.println(str1); // Java
    System.out.println(str2); //
    System.out.println(str3); // hello
    System.out.println(str4); // come
}

При работе со строками важно понимать, что объект String является неизменяемым (immutable). То есть при любых операциях
над строкой, которые изменяют эту строку, фактически будет создаваться новая строка

Поскольку строка рассматривается как набор символов, то мы можем применить метод length() для нахождения длины строки или длины набора символов:

String str1 = "Java";
System.out.println(str1.length()); // 4

А с помощью метода toCharArray() можно обратно преобразовать строку в массив символов:

String str1 = new String(new char[] {'h', 'e', 'l', 'l', 'o'});
char[] helloArray = str1.toCharArray();

Строка может быть пустой. Для этого ей можно присвоить пустые кавычки или удалить из стоки все символы:

String s = "";   // строка не указывает на объект
if(s.length() == 0) System.out.println("String is empty");

В этом случае длина строки, возвращаемая методом length(), равна 0.

Класс String имеет специальный метод, который позволяет проверить строку на пустоту — isEmpty(). Если строка пуста, он возвращает true:

String s = "";   // строка не указывает на объект
if(s.length() == 0) System.out.println("String is empty");

Переменная String может не указывать на какой-либо объект и иметь значение null:

String s = null;   // строка не указывает на объект
if(s == null) System.out.println("String is null");

Значение null не эквивалентно пустой строке. Например, в следующем случае мы столкнемся с ошибкой выполнения:

String s = null;   // строка не указывает на объект
if(s.length()==0) System.out.println("String is empty");	// ! Ошибка

Так как переменная не указывает ни на какой объект String, то соответственно мы не можем обращаться к методам объекта String.
Чтобы избежать подобных ошибок, можно предварительно проверять строку на null:

String s = null;   // строка не указывает на объект
if(s!=null && s.length()==0) System.out.println("String is empty");

Основные методы класса String

Основные операции со строками раскрывается через методы класса String, среди которых можно выделить следующие:

concat(): объединяет строки
valueOf(): преобразует объект в строковый вид
join(): соединяет строки с учетом разделителя
сompare(): сравнивает две строки
charAt(): возвращает символ строки по индексу
getChars(): возвращает группу символов
equals(): сравнивает строки с учетом регистра
equalsIgnoreCase(): сравнивает строки без учета регистра
regionMatches(): сравнивает подстроки в строках
indexOf(): находит индекс первого вхождения подстроки в строку
lastIndexOf(): находит индекс последнего вхождения подстроки в строку
startsWith(): определяет, начинается ли строка с подстроки
endsWith(): определяет, заканчивается ли строка на определенную подстроку
replace(): заменяет в строке одну подстроку на другую
trim(): удаляет начальные и конечные пробелы
substring(): возвращает подстроку, начиная с определенного индекса до конца или до определенного индекса
toLowerCase(): переводит все символы строки в нижний регистр
toUpperCase(): переводит все символы строки в верхний регистр

Разберем работу этих методов.

НазадВперед

Creating Strings

Массив объектов в java. как добавить объект в массив java?

The most direct way to create a string is to write −

String greeting = "Hello world!";

Whenever it encounters a string literal in your code, the compiler creates a String object with its value in this case, «Hello world!’.

As with any other object, you can create String objects by using the new keyword and a constructor. The String class has 11 constructors that allow you to provide the initial value of the string using different sources, such as an array of characters.

Example

public class StringDemo {

   public static void main(String args[]) {
      char[] helloArray = { 'h', 'e', 'l', 'l', 'o', '.' };
      String helloString = new String(helloArray);  
      System.out.println( helloString );
   }
}

This will produce the following result −

Output

hello.

Note − The String class is immutable, so that once it is created a String object cannot be changed. If there is a necessity to make a lot of modifications to Strings of characters, then you should use String Buffer & String Builder Classes.

compareTo()

Как использовать arraylist в java: инструкция с примером

Метод compareTo() сравнивает строку с другой и возвращает int, сообщающий, меньше ли эта строка, равна или больше другой.

Если строка в порядке сортировки раньше, чем другая, возвращается отрицательное число.
совпадает с другой, возвращается 0.
Если находится после другой в порядке сортировки, выводит положительное число.

Вот пример:

String one   = "abc";
String two   = "def";
String three = "abd";

System.out.println( one.compareTo(two)   );
System.out.println( one.compareTo(three) );

В этом примере сравнивается одна строка с двумя другими. Вывод:

-3
-1

Числа отрицательны, потому что одна строка находится в порядке сортировки раньше, чем две другие.

Метод compareTo() фактически принадлежит интерфейсу Comparable.

3 String Pool

Вспомогательные классы для работы со строками в java

Все строки, которые были заданы в коде в , во время работы программы хранятся в памяти в так называемом . — это специальный массив для хранения строк. Цель его создания — оптимизация хранения строк:

Во-первых, строки, заданные в коде, нужно все-таки где-то хранить. Код — это команды, а данные (тем более такие большие как строки) нужно хранить в памяти отдельно от кода. В коде фигурируют только ссылки на объекты-строки.

Во-вторых, все одинаковые литералы можно хранить в памяти только один раз. Так оно и работает. Когда код вашего класса загружается Java-машиной, все строковые литералы добавляются в , если их там еще нет. Если уже есть, просто используется ссылка на строку из .

Поэтому если в своем коде вы присвоите нескольким -переменным одинаковые литералы, переменные будут содержать одинаковые ссылки. В литерал будет добавлен только один раз, во всех остальных случаях будет браться ссылка на уже загруженную в строку.

Как это примерно работает:

Код	Работа с StringPoll

Именно поэтому переменные и будут хранить одинаковые ссылки.

Метод

Ну и самое интересное: вы можете программно добавить любую строку в . Для этого нужно просто вызвать метод у -переменной.

Метод добавит строку в , если ее еще там нет, и вернет ссылку на строку из .

Код	Примечание

Вряд ли вы будете часто пользоваться этим методом, однако о нем любят спрашивать на собеседованиях, поэтому лучше о нем знать, чем не знать.

Creating Format Strings

You have printf() and format() methods to print output with formatted numbers. The String class has an equivalent class method, format(), that returns a String object rather than a PrintStream object.

Using String’s static format() method allows you to create a formatted string that you can reuse, as opposed to a one-time print statement. For example, instead of −

Example

System.out.printf("The value of the float variable is " +
                  "%f, while the value of the integer " +
                  "variable is %d, and the string " +
                  "is %s", floatVar, intVar, stringVar);

You can write −

String fs;
fs = String.format("The value of the float variable is " +
                   "%f, while the value of the integer " +
                   "variable is %d, and the string " +
                   "is %s", floatVar, intVar, stringVar);
System.out.println(fs);

Метод сравнения String equals()

Сравнение строк с помощью equals позволяет проверять исходное содержимое строки. Метод возвращает true, когда параметр — объект String, представляющий собой ту же строку символов, что и объект:

Objects.equals("Java", new String("Java")) //true

Когда надо выполнить проверку, имеют ли 2 строки одинаковое значение, мы можем задействовать Objects.equals().

class TestClass{
  public static void main (String[] args)   {
    String str1 = "Java";
    String str2 = "Java";
    String str3 = "ASP";
    String str4 = "JAVA";
    String str5 = new String("Java");
    // оба равны и возвращают true
    if(str1.equals(str2)){
      System.out.println("Statement  is true");
    }else{
      System.out.println("Statement is false");
    }
    // оба не равны и возвращают false
    if(str1.equals(str3)){
      System.out.println("Statement  is true");
    }else{
      System.out.println("Statement is false");
    }
    // оба не равны и возвращают false
    if(str1.equals(str4)){
      System.out.println("Statement  is true");
    }else{
      System.out.println("Statement is false");
    }
    // оба равны и возвращают true
    if(str1.equals(str5)){
      System.out.println("Statement  is true");
    }else{
      System.out.println("Statement is false");
    }
  }
}

Итог:

Statement  is true
Statement is false
Statement is false
Statement  is true

Возведение в степень

Возвести число в степень можно двумя способами:

простое умножение;
используя метод (двойное основание, двойной показатель степени).

Использование библиотечной функции рекомендуется только в случае крайней необходимости, например, в случае дробной или отрицательной степени.

Простое умножение в Java работает в 300-600 раз эффективнее, кроме того, его можно дополнительно оптимизировать:

JIT оптимизация

Код Java обрабатывается с использованием JIT-компиляции: сначала он транслируется в платформенно-независимый байт-код, а затем в машинный код. При этом оптимизируется все возможное, и разработчик может помочь компилятору создать максимально эффективную программу.

В качестве примера рассмотрим две простые операции:

Давайте измерим время выполнения каждого из них:

Запустив этот код несколько раз, мы получим примерно следующее:

Схема очевидна: группировка переменных в круглые скобки ускоряет работу программы. Это связано с генерацией более эффективного байт-кода при умножении одинаковых значений.

Вы можете узнать больше об этом эксперименте здесь. Или можете провести свой собственный тест, используя онлайн-компилятор Java.

Methods of Java String

Besides those mentioned above, there are various string methods present in Java. Here are some of those methods:

Methods	Description
substring()	returns the substring of the string
replace()	replaces the specified old character with the specified new character
charAt()	returns the character present in the specified location
getBytes()	converts the string to an array of bytes
indexOf()	returns the position of the specified character in the string
compareTo()	compares two strings in the dictionary order
trim()	removes any leading and trailing whitespaces
format()	returns a formatted string
split()	breaks the string into an array of strings
toLowerCase()	converts the string to lowercase
toUpperCase()	converts the string to uppercase
valueOf()	returns the string representation of the specified argument
toCharArray()	converts the string to a array

2 Класс Double

Класс , в общем-то, аналогичен классу , только является оберткой не для типа , а для типа . У него тоже есть интересные нам поля и методы, рассмотрим некоторые из них:

Интересных полей у класса шесть:

Поле	Описание
	Минус бесконечность
	Плюс бесконечность
	Минимальное значение экспоненты (2x)
	Максимальное значение экспоненты (2x)
	Минимальное значение типа
	Максимальное значение типа

Бесконечность

Если вы разделите на , получите отрицательную бесконечность, если на — положительную бесконечность. Тип может не только делить на ноль, но и хранить такие значения.

Экспонента числа

С экспонентой тоже все просто. Число double внутри состоит из мантисы и экспоненты. Только вот значение экспоненты — это не , а . Если экспонента вырастет на , итоговое значение числа станет больше в два раза.

, в итоге получаем примерно равно

Также у класса есть интересные методы:

Методы	Описание
	Возвращает строку — шестнадцатеричное представление числа
	Проверяет, является ли переданное число бесконечностью.
	Проверяет, является ли переданное число
	Оборачивает переданный в
	Возвращает число, полученное из строки

Из интересного можно отметить наличие метода , который возвращает , если переданное в него число было плюс или минус бесконечность.

Аналогично работает и метод — проверяет, является ли переданное в него число : специальная константа, обозначающая неопределенность (Not a Number, Не число).

All String Methods

The String class has a set of built-in methods that you can use on strings.

Method	Description	Return Type
charAt()	Returns the character at the specified index (position)	char
codePointAt()	Returns the Unicode of the character at the specified index	int
codePointBefore()	Returns the Unicode of the character before the specified index	int
codePointCount()	Returns the Unicode in the specified text range of this String	int
compareTo()	Compares two strings lexicographically	int
compareToIgnoreCase()	Compares two strings lexicographically, ignoring case differences	int
concat()	Appends a string to the end of another string	String
contains()	Checks whether a string contains a sequence of characters	boolean
contentEquals()	Checks whether a string contains the exact same sequence of characters of the specified CharSequence or StringBuffer	boolean
copyValueOf()	Returns a String that represents the characters of the character array	String
endsWith()	Checks whether a string ends with the specified character(s)	boolean
equals()	Compares two strings. Returns true if the strings are equal, and false if not	boolean
equalsIgnoreCase()	Compares two strings, ignoring case considerations	boolean
format()	Returns a formatted string using the specified locale, format string, and arguments	String
getBytes()	Encodes this String into a sequence of bytes using the named charset, storing the result into a new byte array	byte[]
getChars()	Copies characters from a string to an array of chars	void
hashCode()	Returns the hash code of a string	int
indexOf()	Returns the position of the first found occurrence of specified characters in a string	int
intern()	Returns the index within this string of the first occurrence of the specified character, starting the search at the specified index	String
isEmpty()	Checks whether a string is empty or not	boolean
lastIndexOf()	Returns the position of the last found occurrence of specified characters in a string	int
length()	Returns the length of a specified string	int
matches()	Searches a string for a match against a regular expression, and returns the matches	boolean
offsetByCodePoints()	Returns the index within this String that is offset from the given index by codePointOffset code points	int
regionMatches()	Tests if two string regions are equal	boolean
replace()	Searches a string for a specified value, and returns a new string where the specified values are replaced	String
replaceFirst()	Replaces the first occurrence of a substring that matches the given regular expression with the given replacement	String
replaceAll()	Replaces each substring of this string that matches the given regular expression with the given replacement	String
split()	Splits a string into an array of substrings	String[]
startsWith()	Checks whether a string starts with specified characters	boolean
subSequence()	Returns a new character sequence that is a subsequence of this sequence	CharSequence
substring()	Extracts the characters from a string, beginning at a specified start position, and through the specified number of character	String
toCharArray()	Converts this string to a new character array	char[]
toLowerCase()	Converts a string to lower case letters	String
toString()	Returns the value of a String object	String
toUpperCase()	Converts a string to upper case letters	String
trim()	Removes whitespace from both ends of a string	String
valueOf()	Returns the primitive value of a String object	String

❮ Previous
Next ❯

Класс Object и его методы

Последнее обновление: 21.04.2018

Хотя мы можем создать обычный класс, который не является наследником, но фактически все классы наследуются от класса Object.
Все остальные классы, даже те, которые мы добавляем в свой проект, являются неявно производными от класса Object.
Поэтому все типы и классы могут реализовать те методы, которые определены в классе Object. Рассмотрим эти методы.

toString

Метод служит для получения представления данного объекта в виде строки. При попытке вывести строковое представления
какого-нибудь объекта, как правило, будет выводиться полное имя класса. Например:

public class Program{
     
	public static void main(String[] args) {
			
		Person tom = new Person("Tom");
		System.out.println(tom.toString()); // Будет выводить что-то наподобие Person@7960847b
	}
}
class Person {
    
    private String name;
	
    public Person(String name){
    
        this.name=name;
    }
}

Полученное мной значение (в данном случае ) вряд ли может служить хорошим строковым описанием объекта.
Поэтому метод нередко переопределяют. Например:

public class Program{
     
	public static void main(String[] args) {
			
		Person tom = new Person("Tom");
		System.out.println(tom.toString()); // Person Tom
	}
}
class Person {
    
    private String name;
   
    public Person(String name){
    
        this.name=name;
    }
	
	@Override
	public String toString(){
         
        return "Person " + name;
    }
}

Метод hashCode

Метод hashCode позволяет задать некоторое числовое значение, которое будет соответствовать данному объекту или его хэш-код.
По данному числу, например, можно сравнивать объекты.

Например, выведем представление вышеопределенного объекта:

Person tom = new Person("Tom");
System.out.println(tom.hashCode()); // 2036368507

Но мы можем задать свой алгоритм определения хэш-кода объекта:

class Person {
    
    private String name;
   
    public Person(String name){
    
        this.name=name;
    }
	
	@Override
	public int hashCode(){

        return 10 * name.hashCode() + 20456;
    }
}

Получение типа объекта и метод getClass

Метод позволяет получить тип данного объекта:

Person tom = new Person("Tom");
System.out.println(tom.getClass()); // class Person

Метод equals

Метод equals сравнивает два объекта на равенство:

public class Program{
     
	public static void main(String[] args) {
			
		Person tom = new Person("Tom");
		Person bob = new Person("Bob");
		System.out.println(tom.equals(bob)); // false
		
		Person tom2 = new Person("Tom");
		System.out.println(tom.equals(tom2)); // true
	}
}
class Person {
    
    private String name;
	
    public Person(String name){
    
        this.name=name;
    }
	
	@Override
	public boolean equals(Object obj){
        
        if (!(obj instanceof Person)) return false;

        Person p = (Person)obj;
        return this.name.equals(p.name);
    }
}

Метод equals принимает в качестве параметра объект любого типа, который мы затем приводим к текущему, если они являются объектами
одного класса.

Оператор instanceof позволяет выяснить, является ли переданный в качестве параметра объект объектом определенного класса,
в данном случае класса Person. Если объекты принадлежат к разным классам, то их сравнение не имеет смысла, и возвращается значение false.

Затем сравниваем по именам. Если они совпадают, возвращаем true, что будет говорить, что объекты равны.

НазадВперед

Java Strings are Immutable

In Java, strings are immutable. This means, once we create a string, we cannot change that string.

To understand it more deeply, consider an example:

Here, we have created a string variable named example. The variable holds the string «Hello! «.

Now suppose we want to change the string.

Here, we are using the method to add another string World to the previous string.

It looks like we are able to change the value of the previous string. However, this is not .

Let’s see what has happened here,

JVM takes the first string «Hello! «
creates a new string by adding «World» to the first string
assign the new string «Hello! World» to the example variable
the first string «Hello! « remains unchanged

Поиск с помощью indexOf()

Вы можете искать подстроки в Strings, используя метод indexOf():

String string1 = "Hello World";

int index = string1.indexOf("World");

Индексная переменная будет содержать значение 6 после выполнения этого кода. Метод indexOf() возвращает индекс, в котором находится первый символ в первой соответствующей подстроке. В этом случае W совпадающей подстроки World была найдена по индексу 6. Если подстрока не найдена в строке, метод возвращает -1.

Существует версия метода indexOf(), которая берет индекс, с которого начинается поиск. Таким образом, вы можете искать в строке, чтобы найти более одного вхождения подстроки:

String theString = "is this good or is this bad?";
String substring = "is";

int index = theString.indexOf(substring);
while(index != -1) {
    System.out.println(index);
    index = theString.indexOf(substring, index + 1);
}

Этот код просматривает строку «это хорошо или это плохо?» для вхождений подстроки «is». Для этого используется метод indexOf(substring, index). Параметр index указывает, с какого индекса символа в строке следует начать поиск. В этом примере поиск начинается с 1 символа после индекса, в котором было найдено предыдущее вхождение.

Вывод:

Подстрока «is» находится в четырех местах. Два раза в словах «есть» и два раза внутри слова «этот».

Класс Java String также имеет метод lastIndexOf(), который находит последнее вхождение подстроки:

String theString = "is this good or is this bad?";
String substring = "is";

int index = theString.lastIndexOf(substring);
System.out.println(index);

Выход — 21, который является индексом последнего вхождения подстроки «is».

Кодирование сотового сигнала

Чтобы различать сигналы от нескольких разных передатчиков, множественный доступ с частотным разделением каналов (FDMA, используемый аналоговыми системами и системами D-AMPS ), множественный доступ с временным разделением (TDMA, используемый GSM) и множественный доступ с кодовым разделением каналов (CDMA, впервые используемый для PCS и основа 3G ).

В FDMA частоты передачи и приема, используемые разными пользователями в каждой соте, отличаются друг от друга. Каждому сотовому вызову была назначена пара частот (одна для базовой станции, другая для мобильной связи) для обеспечения полнодуплексной работы. Исходные системы AMPS имели 666 пар каналов, по 333 каждой для системы CLEC «A» и системы ILEC «B». Количество каналов было расширено до 416 пар на несущую, но в конечном итоге количество радиочастотных каналов ограничивает количество вызовов, которые может обрабатывать сотовый узел

Обратите внимание, что FDMA — это знакомая технология телефонным компаниям, которые использовали мультиплексирование с частотным разделением для добавления каналов к своим проводным линиям связи точка-точка до того, как мультиплексирование с разделением по времени сделало FDM устаревшим.

В TDMA временные интервалы передачи и приема, используемые разными пользователями в каждой соте, отличаются друг от друга. TDMA обычно использует цифровую сигнализацию для хранения и пересылки пакетов голосовых данных, которые укладываются во временные интервалы для передачи и расширяются на принимающей стороне для создания голоса, звучащего в некоторой степени нормально, на приемнике. TDMA должна вводить задержку (временную задержку) в аудиосигнал. Пока время задержки достаточно мало, чтобы задержанный звук не воспринимался как эхо, это не проблема

Обратите внимание, что TDMA — знакомая технология для телефонных компаний, которые использовали мультиплексирование с временным разделением для добавления каналов к своим проводным линиям связи точка-точка до того, как коммутация пакетов сделала FDM устаревшим.

Принцип CDMA основан на технологии расширенного спектра, разработанной для использования в военных целях во время Второй мировой войны и улучшенной во время холодной войны в расширенный спектр прямой последовательности, который использовался для ранних сотовых систем CDMA и Wi-Fi . DSSS позволяет вести несколько одновременных телефонных разговоров по одному широкополосному радиочастотному каналу без необходимости разделять их по времени или частоте. Хотя CDMA более сложен, чем старые схемы множественного доступа (и незнаком для старых телефонных компаний, поскольку не был разработан Bell Labs ), он хорошо масштабируется, чтобы стать основой для систем сотовой радиосвязи 3G.

Другие доступные методы мультиплексирования, такие как MIMO , более сложная версия разнесения антенн , в сочетании с активным формированием диаграммы направленности обеспечивают гораздо большую возможность пространственного мультиплексирования по сравнению с исходными ячейками AMPS, которые обычно адресовали только от одного до трех уникальных пространств. Массовое развертывание MIMO позволяет многократно использовать гораздо больший объем каналов, тем самым увеличивая количество подписчиков на каждую ячейку, увеличивая пропускную способность данных на пользователя или некоторые их комбинации. Модемы с квадратурной амплитудной модуляцией (QAM) предлагают увеличивающееся количество бит на символ, что позволяет большему количеству пользователей на мегагерц полосы пропускания (и децибелам SNR), большей пропускной способности данных на пользователя или некоторой их комбинации.