数据结构与算法学习——字符串相关问题
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前言
String、StringBuffer与StringBuilder的区别
1.1、String类
1.2、StringBuffer类和StringBuilder类
1.3、总结
找出字符串中出现最多次的字符和出现的次数
找出字符串中第一次重复出现的字符
两个大数之和
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前言
String、StringBuffer与StringBuilder的区别
1.1、String类
分析源码可知，String对象的内容是存储在一个char数组中，且这个数组使用final修饰，这也是String对象不可变的原因。当进行字符串拼接时，虚拟机会新建一个字符串对象，然后将新的字符串对象赋值给原来的引用，而不是真的修改了原来字符串对象的值。
字符串重写了Object父类的equals方法。
1.2、StringBuffer类和StringBuilder类
这两个类均继承于AbstractStringBuilder类，但分析源码可知StringBuffer的方法都添加了synchronized关键词进行修饰，所以StringBuffer是线程安全的，而没有使用synchronized修饰方法的StringBuilder是线程不安全的，但StringBuilder的速度要远远高于StringBuffer，所以在能保证线程安全的情况下，StringBuilder的优先级要高于StringBuffer。
1.3、总结
String是一个final修饰的类，所有的属性也是final的，所以String具有不可变性，也就是对字符串的操作，如拼接、剪切都会产生新的String对象。
StringBuffer本质是一个线程安全的可修改字符串序列。因为保证线程安全，所以会带来额外的性能消耗。
StringBuilder本质上和StringBuffer没有区别，但是StringBuilder去掉了线程安全部分提高了操作效率，是绝大部分情况下字符串拼接的首选。
如果确定拼接字符串会发生多次，并且长度可预计，那么可以在开始的时候指定合适的大小，避免数组扩容造成的开销。
找出字符串中出现最多次的字符和出现的次数
遍历字符串，并使用一个HashMap来存储出现字符及出现的次数，以字符为key，次数为value。解题思路如下：
假定字符串中出现最多的字符maxCode为当前字符串的第一个元素，出现次数maxCount初始化为0。
遍历字符串，判断当前字符是否在hashmap的key中，如果包含，令次数+1，否则将该字符为key，1为value放入hashmap中。
判断maxCount和当前字符出现次数的关系，如果maxCount小于当前字符出现次数，就令maxCode = 当前字符，然后更新maxCode，最后返回maxCode和maxCount即可。
实现代码如下：
/*** * 找出字符串中出现最多次的字符和出现的次数 * @param str 目标字符串 * @return 以maxCode为键、maxCount为值的map */ public static Map<Character, Integer> findMostCodeAndCount(String str) { char maxCode = str.charAt(0); int maxCount = 0; Map<Character, Integer> map = new HashMap<>(); for (int i = 0; i < str.length(); i++) { Character currentCode = str.charAt(i); Integer count = map.get(currentCode); if(count == null) { count = 1; } else { count++; } map.put(currentCode, count); if(maxCount < count) { maxCode = currentCode; maxCount = count; } } Map<Character, Integer> result = new HashMap<>(); result.put(maxCode,maxCount); return result; }
测试代码：
String str = "abcacba"; Map result = findMostCodeAndCount(str); System.out.println(result);
结果：
找出字符串中第一次重复出现的字符
使用一个HashSet来解决问题，由于Set有不允许元素重复的性质，Set的add方法在添加重复值是会返回false，所以我们可以用这个性质来判断元素是否重复。
实现代码如下：
/*** * 找出字符串中第一次重复出现的字符 * @param str 目标字符串 * @return 返回第一次重复的字符 */ public static Character getFirstRepeat(String str) { Set<Character> set = new HashSet<>(); Character result = null; for (int i = 0; i < str.length(); i++) { Character currentCode = str.charAt(i); if(!set.add(currentCode)) { result = currentCode; break; } } return result; }
测试代码：
String str = "abcacba"; Character result = getFirstRepeat(str); System.out.println(result);
结果：
两个大数之和
题目描述：现在有两个数，位数均超过1000位，例如: String a = “123343432…” String b = “3974928374928…” 这两个大数无法转换为Integer计算，所以我们使用两个数组来存储这两个数，然后进行计算。
解题思路如下：
设这两个数中大的数的位数位m，则结果的最大位数位m+1。
用一个int数组来存储结果。
实现代码如下：
/*** * 编程两个大数之和 * @param num1 * @param num2 * @return */ public static String sumOfBigNum(String num1,String num2) { char[] largeArray = null; char[] smallArray = null; if(num1.length() >= num2.length()) { largeArray = num1.toCharArray(); smallArray = num2.toCharArray(); } else { largeArray = num2.toCharArray(); smallArray = num1.toCharArray(); } int[] res = new int[largeArray.length + 1]; for (int i = 0; i < largeArray.length; i++) { res[i] = largeArray[largeArray.length - i - 1] - '0'; } for (int i = 0; i < smallArray.length; i++) { res[i] += smallArray[smallArray.length - i - 1] - '0'; } for (int i = 0; i < res.length - 1; i++) { if(res[i] > 9) { res[i + 1] += res[i] / 10; res[i] %= 10; } } StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder(); for (int i = res.length - 1; i >= 0; i--) { stringBuilder.append(res[i]); } String result = stringBuilder.toString(); if(result.startsWith("0")) { result = result.substring(1); } return result; }
测试代码：
String num1 = "12345"; String num2 = "56756"; Integer n1 = Integer.valueOf(num1); Integer n2 = Integer.valueOf(num2); Integer sum = n1 + n2; System.out.println("计算机计算结果为：" + sum); System.out.println("函数计算结果位：" + sumOfBigNum(num1,num2));
结果：
