最新Java基础系列课程--Day05-字符串

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day03——字符串

一、今日内容介绍

字符串的应用场景是非常多的，可以说是无处不在。

比如，在用户登录时，需要对用户名和密码进行校验，这里的用户名和密码都是String

再比如，在和网友聊天时，其实输入的文字就是一个一个字符串

再比如，在百度上搜索时，搜素的关键词，也是字符串

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二、包

1. 什么是包

在学习字符串之前，我们先要学习包。因为Java官方提供的类有很多，为了对这些类进行分门别类的管理，别人把写好的类都是放在不同的包里的。

包其实类似于文件夹，一个包中可以放多个类文件。如下图所示

建包的语法格式：

//类文件的第一行定义包
package com.itheima.javabean;

public class 类名{
    
    
    
}

2. 在自己的程序中，调用其他包中的程序，需要注意下面一个问题

• 如果当前程序中，要调用自己所在包下的其他程序，可以直接调用。（同一个包下的类，互相可以直接调用）

• 如果当前程序中，要调用其他包下的程序，则必须在当前程序中导包, 才可以访问！

  导包格式： import 包名.类名

• 如果当前程序中，要调用Java.lang包下的程序，不需要我们导包的，可以直接使用。

• 如果当前程序中，要调用多个不同包下的程序，而这些程序名正好一样，此时默认只能导入一个程序，另一个程序必须带包名访问。

三、String类

1. String类概述

各位同学，接下来我们学习String这个类，也就是学对字符串进行处理。为什么要学习字符串处理呢？因为在开发中对于字符串的处理还是非常常见的。

比如：在用户登录时，用户输入的用户名和密码送到后台，需要和正确的用户名和密码进行校验，这就需要用到String类提供的比较功能。

再比如：同学们在直播留言时，有些小伙伴可能不太文明说了一些脏话，后台检测到你输入的是脏话，就会用***把脏话屏蔽掉。这也需要用到String类提供的替换功能

Java为了方便我们处理字符串，所以给我们提供了一个String类来代表字符串，这个类就是java.lang包下。

按照面向对象的编程思想，对于字符串的操作，只需要创建字符串对象，用字符串对象封装字符串数据，然后调用String类的方法就可以了。

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2. String创建对象

接下来我们打开String类的API，看一下String类的对象如何创建。如下图所示

String类的API中，有这么一句话：“Java程序中的所有字符串字面值（如"abc"）都是字符串的实例实现”。这里所说的实例实现，其实指的就是字符串对象。

意思就是：所有Java的字符串字面值，都是字符串对象。

• 所以创建String对象的第一种方式就有了

String s1 = "abc"; //这里"abc"就是一个字符串对象，用s1变量接收

String s2 = "数字技术产业学院"; //这里的“数字技术产业学院”也是一个字符串对象，用s2变量接收

• 创建String对象还有第二种方式，就是利用String类的构造方法创建String类的对象。

我们前面学习过类的构造方法，执行构造方法需要用到new关键字。new String(参数)就是在执行String类的构造方法。

下面我们演示通过String类的构造方法，创建String类的对象

// 1、直接双引号得到字符串对象，封装字符串数据
String name = "西亚斯666";
System.out.println(name);

// 2、new String创建字符串对象，并调用构造器初始化字符串
String rs1 = new String();
System.out.println(rs1); // ""

String rs2 = new String("xiyasi");
System.out.println(rs2);

char[] chars = {
    
    '西', '亚', '斯'};
String rs3 = new String(chars);
System.out.println(rs3);

byte[] bytes = {
    
    97, 98, 99};
String rs4 = new String(bytes);
System.out.println(rs4);

关于String类是用来干什么的，以及String类对象的创建我们就学习到这里。最后总结一下

1. String是什么，可以做什么？
	答：String代表字符串，可以用来创建对象封装字符串数据，并对其进行处理。

2.String类创建对象封装字符串数据的方式有几种？
	方式一： 直接使用双引号“...” 。
	方式二：new String类，调用构造器初始化字符串对象。

3. String类的常用方法

各位同学，在上一节课中，我们学习了如何通过字符串对象封装数据，接下来我们学习调用String类的方法对象字符串数据进行处理。

这里已经将String类的常用方法，给同学们挑出来了，我们先快速的认识一下。为什么是快速认识一下呢？因为API真正的作用是来解决业务需求的，如果不解决业务需求，只是记API是很难记住的。


所以API的正确打开方式是，先找到这个类，把这个类中的方法先用代码快速过一遍，有一个大概印象就行。然后再具体的案例中，选择你需要的方法来用就行。

下面我们就把String类中的方法，按照方法的调用规则，先快速过一遍。（注意：第一次调用API方法，都是看着API方法来调用用的，不是背的）

public class StringDemo2 {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        //目标：快速熟悉String提供的处理字符串的常用方法。
        String s = "我爱Java";
        // 1、获取字符串的长度
        System.out.println(s.length());

        // 2、提取字符串中某个索引位置处的字符
        char c = s.charAt(1);
        System.out.println(c);

        // 字符串的遍历
        for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
    
    
            // i = 0 1 2 3 4 5
            char ch = s.charAt(i);
            System.out.println(ch);
        }

        System.out.println("-------------------");

        // 3、把字符串转换成字符数组，再进行遍历
        char[] chars = s.toCharArray();
        for (int i = 0; i < chars.length; i++) {
    
    
            System.out.println(chars[i]);
        }

        // 4、判断字符串内容，内容一样就返回true
        String s1 = new String("天马");
        String s2 = new String("天马");
        System.out.println(s1 == s2); // false
        System.out.println(s1.equals(s2)); // true

        // 5、忽略大小写比较字符串内容
        String c1 = "34AeFG";
        String c2 = "34aEfg";
        System.out.println(c1.equals(c2)); // false
        System.out.println(c1.equalsIgnoreCase(c2)); // true

        // 6、截取字符串内容 (包前不包后的)
        String s3 = "Java是最好的编程语言之一";
        String rs = s3.substring(0, 8);
        System.out.println(rs);

        // 7、从当前索引位置一直截取到字符串的末尾
        String rs2 = s3.substring(5);
        System.out.println(rs2);

        // 8、把字符串中的某个内容替换成新内容，并返回新的字符串对象给我们
        String info = "这个电影简直是个垃圾，垃圾电影！！";
        String rs3 = info.replace("垃圾", "**");
        System.out.println(rs3);

        // 9、判断字符串中是否包含某个关键字
        String info2 = "Java是最好的编程语言之一，我爱Java,Java不爱我！";
        System.out.println(info2.contains("Java"));
        System.out.println(info2.contains("java"));
        System.out.println(info2.contains("Java2"));

        // 10、判断字符串是否以某个字符串开头。
        String rs4 = "张三丰";
        System.out.println(rs4.startsWith("张"));
        System.out.println(rs4.startsWith("张三"));
        System.out.println(rs4.startsWith("张三2"));

        // 11、把字符串按照某个指定内容分割成多个字符串，放到一个字符串数组中返回给我们
        String rs5 = "张无忌,周芷若,殷素素,赵敏";
        String[] names = rs5.split(",");
        for (int i = 0; i < names.length; i++) {
    
    
            System.out.println(names[i]);
        }
    }
}

演示完String类的这些方法之后，我们对字符串有哪些方法，就已经有一个大致印象了。至少知道String字符串能干哪些事情。

至于String类的这些方法是否都记住了，这个还需要通过一些案例训练，在用的过程中去找哪个方法能够解决你的实际需求，就用哪个方法。同一个方法用的次数多个，自然就记住了。

4.StringBuffer类

StringBuffer 类是可变字符串类，创建 StringBuffer 类的对象后可以随意修改字符串的内容。每个 StringBuffer 类的对象都能够存储指定容量的字符串，如果字符串的长度超过了 StringBuffer 类对象的容量，则该对象的容量会自动扩大。

1、创建 StringBuffer 类

StringBuffer 类提供了 3 个构造方法来创建一个字符串，如下所示：

• StringBuffer() 构造一个空的字符串缓冲区，并且初始化为 16 个字符的容量。
• StringBuffer(int length) 创建一个空的字符串缓冲区，并且初始化为指定长度 length 的容量。
• StringBuffer(String str) 创建一个字符串缓冲区，并将其内容初始化为指定的字符串内容 str，字符串缓冲区的初始容量为 16 加上字符串 str 的长度

// 定义一个空的字符串缓冲区，含有16个字符的容量
StringBuffer str1 = new StringBuffer();

// 定义一个含有10个字符容量的字符串缓冲区
StringBuffer str2 = new StringBuffer(10);

// 定义一个含有(16+4)的字符串缓冲区，"青春无悔"为4个字符
StringBuffer str3 = new StringBuffer("青春无悔");
/*
*输出字符串的容量大小
*capacity()方法返回字符串的容量大小
*/
System.out.println(str1.capacity());    // 输出 16
System.out.println(str2.capacity());    // 输出 10
System.out.println(str3.capacity());    // 输出 20

2、追加字符串

StringBuffer 类的 append() 方法用于向原有 StringBuffer 对象中追加字符串。该方法的语法格式如下

StringBuffer对象.append(String str)

该方法的作用是追加内容到当前 StringBuffer 对象的末尾，类似于字符串的连接。调用该方法以后，StringBuffer 对象的内容也发生了改变，例如：

StringBuffer buffer = new StringBuffer("hello,");    // 创建一个 StringBuffer 对象
String str = "World!";
buffer.append(str);    // 向 StringBuffer 对象追加 str 字符串
System.out.println(buffer.substring(0));    // 输出：Hello,World!

3、替换字符串

StringBuffer 类的 setCharAt() 方法用于在字符串的指定索引位置替换一个字符。该方法的语法格式如下：

StringBuffer对象.setCharAt(int index, char ch);

该方法的作用是修改对象中索引值为 index 位置的字符为新的字符 ch，例如：

StringBuffer sb = new StringBuffer("hello");
sb.setCharAt(1,'E');
System.out.println(sb);    // 输出：hEllo
sb.setCharAt(0,'H');
System.out.println(sb);    // 输出：HEllo
sb.setCharAt(2,'p');
System.out.println(sb);    // 输出：HEplo

4、反转字符串

StringBuffer 类中的 reverse() 方法用于将字符串序列用其反转的形式取代。该方法的语法格式如下：

StringBuffer 对象.reverse();

StringBuffer sb = new StringBuffer("java");
sb.reverse();
System.out.println(sb);    // 输出：avaj

5、删除字符串

StringBuffer 类提供了 deleteCharAt() 和 delete() 两个删除字符串的方法，下面详细介绍。

1. deleteCharAt() 方法

deleteCharAt() 方法用于移除序列中指定位置的字符，该方法的语法格式如下：

StringBuffer 对象.deleteCharAt(int index);

deleteCharAt() 方法的作用是删除指定位置的字符，然后将剩余的内容形成一个新的字符串。例如：

StringBuffer sb = new StringBuffer("She");sb.deleteCharAt(2);System.out.println(sb);    // 输出：Sh

执行该段代码，将字符串 sb 中索引值为 2 的字符删除，剩余的内容组成一个新的字符串，因此对象 sb 的值为 Sh。

2. delete() 方法

delete() 方法用于移除序列中子字符串的字符，该方法的语法格式如下：

StringBuffer 对象.delete(int start,int end);

其中，start 表示要删除字符的起始索引值（包括索引值所对应的字符），end 表示要删除字符串的结束索引值（不包括索引值所对应的字符）。该方法的作用是删除指定区域以内的所有字符，例如：

StringBuffer sb = new StringBuffer("hello jack");
sb.delete(2,5);
System.out.println(sb);    // 输出：he 
jacksb.delete(2,5);
System.out.println(sb);    // 输出：heck

执行该段代码，将字符串“hello jack”索引值为 2（包括）到索引值为 5（不包括）之间的所有字符删除，因此输出的新的字符串的值为“he jack”。

String和StringBuffer的区别：

String与StringBuffer的区别简单地说，就是一个变量和常量的关系。StringBuffer对象的内容可以修改;而String对象一旦产生后就不可以被修改，重新赋值其实是两个对象。

1.StringBuffer：StringBuffer的内部实现方式和String不同，StringBuffer在进行字符串处理时，不生成新的对象，在内存使用上要优于String类。所以在实际使用时，如果经常需要对一个字符串进行修改，例如插入、删除等操作，使用StringBuffer要更加适合一些。

2.String:在String类中没有用来改变已有字符串中的某个字符的方法，由于不能改变一个java字符串中的某个单独字符，所以在JDK文档中称String类的对象是不可改变的。然而，不可改变的字符串具有一个很大的优点:编译器可以把字符串设为共享的。

四、正则表达式

1 元字符

正则表达式(regular expression，简写为regex)是一个强大的字符串(又称字符序列)处理工具。

利用正则表达式可以达到如下的目的

1. 给定的字符串是否符合正则表达式的过滤条件或称匹配。

2 .可以通过正则表达式，从字符串中获取我们想要的特定部分。

正则表达式是由普通字符(例如字符a到z)和“元字符”所组成的字符串，所谓元字符就是具有特殊意义字符。

字符	说明
\	将下一字符标记为特殊字符、文本、反向引用或八进制转义符。例如， n匹配字符 n。\n 匹配换行符。序列 \\ 匹配 \ ，\( 匹配 (。
^	匹配输入字符串开始的位置。如果设置了 RegExp 对象的 Multiline 属性，^ 还会与"\n"或"\r"之后的位置匹配。
$	匹配输入字符串结尾的位置。如果设置了 RegExp 对象的 Multiline 属性，$ 还会与"\n"或"\r"之前的位置匹配。
*	零次或多次匹配前面的字符或子表达式。例如，zo* 匹配"z"和"zoo"。* 等效于 {0,}。
+	一次或多次匹配前面的字符或子表达式。例如，"zo+"与"zo"和"zoo"匹配，但与"z"不匹配。+ 等效于 {1,}。
?	零次或一次匹配前面的字符或子表达式。例如，"do(es)?“匹配"do"或"does"中的"do”。? 等效于 {0,1}。
{ n}	n 是非负整数。正好匹配 n 次。例如，"o{2}"与"Bob"中的"o"不匹配，但与"food"中的两个"o"匹配。
{ n,}	n 是非负整数。至少匹配 n 次。例如，"o{2,}“不匹配"Bob"中的"o”，而匹配"foooood"中的所有 o。"o{1,}“等效于"o+”。"o{0,}“等效于"o*”。
{ n,m}	m 和 n 是非负整数，其中 n <= m。匹配至少 n 次，至多 m 次。例如，"o{1,3}"匹配"fooooood"中的头三个 o。‘o{0,1}’ 等效于 ‘o?’。注意：您不能将空格插入逗号和数字之间。
?	当此字符紧随任何其他限定符（*、+、?、{ n}、{ n,}、{ n,m}）之后时，匹配模式是"非贪心的"。"非贪心的"模式匹配搜索到的、尽可能短的字符串，而默认的"贪心的"模式匹配搜索到的、尽可能长的字符串。例如，在字符串"oooo"中，"o+?“只匹配单个"o”，而"o+“匹配所有"o”。
.	匹配除"\r\n"之外的任何单个字符。若要匹配包括"\r\n"在内的任意字符，请使用诸如"[\s\S]"之类的模式。
(pattern)	匹配 pattern 并捕获该匹配的子表达式。可以使用 $0…$9 属性从结果"匹配"集合中检索捕获的匹配。若要匹配括号字符 ( )，请使用"(“或者”)"。
(?:pattern)	匹配 pattern 但不捕获该匹配的子表达式，即它是一个非捕获匹配，不存储供以后使用的匹配。这对于用"or"字符 (|) 组合模式部件的情况很有用。例如，'industr(?:y|ies) 是比 ‘industry|industries’ 更经济的表达式。
(?=pattern)	执行正向预测先行搜索的子表达式，该表达式匹配处于匹配 pattern 的字符串的起始点的字符串。它是一个非捕获匹配，即不能捕获供以后使用的匹配。例如，‘Windows (?=95|98|NT|2000)’ 匹配"Windows 2000"中的"Windows"，但不匹配"Windows 3.1"中的"Windows"。预测先行不占用字符，即发生匹配后，下一匹配的搜索紧随上一匹配之后，而不是在组成预测先行的字符后。
(?!pattern)	执行反向预测先行搜索的子表达式，该表达式匹配不处于匹配 pattern 的字符串的起始点的搜索字符串。它是一个非捕获匹配，即不能捕获供以后使用的匹配。例如，‘Windows (?!95|98|NT|2000)’ 匹配"Windows 3.1"中的 “Windows”，但不匹配"Windows 2000"中的"Windows"。预测先行不占用字符，即发生匹配后，下一匹配的搜索紧随上一匹配之后，而不是在组成预测先行的字符后。
x|y	匹配 x 或 y。例如，‘z|food’ 匹配"z"或"food"。‘(z|f)ood’ 匹配"zood"或"food"。
[xyz]	字符集。匹配包含的任一字符。例如，"[abc]“匹配"plain"中的"a”。
[^xyz]	反向字符集。匹配未包含的任何字符。例如，"[^abc]“匹配"plain"中"p”，“l”，“i”，“n”。
[a-z]	字符范围。匹配指定范围内的任何字符。例如，"[a-z]"匹配"a"到"z"范围内的任何小写字母。
[^a-z]	反向范围字符。匹配不在指定的范围内的任何字符。例如，"[^a-z]"匹配任何不在"a"到"z"范围内的任何字符。
\b	匹配一个字边界，即字与空格间的位置。例如，“er\b"匹配"never"中的"er”，但不匹配"verb"中的"er"。
\B	非字边界匹配。“er\B"匹配"verb"中的"er”，但不匹配"never"中的"er"。
\cx	匹配 x 指示的控制字符。例如，\cM 匹配 Control-M 或回车符。x 的值必须在 A-Z 或 a-z 之间。如果不是这样，则假定 c 就是"c"字符本身。
\d	数字字符匹配。等效于 [0-9]。
\D	非数字字符匹配。等效于 [^0-9]。
\f	换页符匹配。等效于 \x0c 和 \cL。
\n	换行符匹配。等效于 \x0a 和 \cJ。
\r	匹配一个回车符。等效于 \x0d 和 \cM。
\s	匹配任何空白字符，包括空格、制表符、换页符等。与 [ \f\n\r\t\v] 等效。
\S	匹配任何非空白字符。与 [^ \f\n\r\t\v] 等效。
\t	制表符匹配。与 \x09 和 \cI 等效。
\v	垂直制表符匹配。与 \x0b 和 \cK 等效。
\w	匹配任何字类字符，包括下划线。与"[A-Za-z0-9_]"等效。
\W	与任何非单词字符匹配。与"[^A-Za-z0-9_]"等效。
\xn	匹配 n，此处的 n 是一个十六进制转义码。十六进制转义码必须正好是两位数长。例如，“\x41"匹配"A”。“\x041"与”\x04"&"1"等效。允许在正则表达式中使用 ASCII 代码。
*num*	匹配 num，此处的 num 是一个正整数。到捕获匹配的反向引用。例如，"(.)\1"匹配两个连续的相同字符。
*n*	标识一个八进制转义码或反向引用。如果 *n* 前面至少有 n 个捕获子表达式，那么 n 是反向引用。否则，如果 n 是八进制数 (0-7)，那么 n 是八进制转义码。
*nm*	标识一个八进制转义码或反向引用。如果 *nm* 前面至少有 nm 个捕获子表达式，那么 nm 是反向引用。如果 *nm* 前面至少有 n 个捕获，则 n 是反向引用，后面跟有字符 m。如果两种前面的情况都不存在，则 *nm* 匹配八进制值 nm，其中 n 和 m 是八进制数字 (0-7)。
\nml	当 n 是八进制数 (0-3)，m 和 l 是八进制数 (0-7) 时，匹配八进制转义码 nml。
\un	匹配 n，其中 n 是以四位十六进制数表示的 Unicode 字符。例如，\u00A9 匹配版权符号 (©)。

根据 Java Language Specification 的要求，Java 源代码的字符串中的反斜线被解释为 Unicode 转义或其他字符转义。因此必须在字符串字面值中使用两个反斜线，表示正则表达式受到保护，不被 Java 字节码编译器解释。例如，当解释为正则表达式时，字符串字面值 “\b” 与单个退格字符匹配，而 “\b” 与单词边界匹配。字符串字面值 “(hello)” 是非法的，将导致编译时错误；要与字符串 (hello) 匹配，必须使用字符串字面值 “\(hello\)”。

2 常用类的方法

正则表达式既可以直接用于字符串进行模式匹配，也可以利用Pattern和Matcher两个类使用正则表达式.

Java的正则表达式是由java.util.regex的Pattern和Matcher类实现的。Pattern对象表示经编译的正则表达式。静态的compile( )方法负责将表示正则表达式的字符串编译成Pattern对象。

1.matches( )

boolean flag = str.matches(regex);

可以快速判断能否在str中找到regex。

2.split( )

String[ ]  ss = s.split(regex);

用regex把字符串分隔开来，返回String数组。

3.find( )

while(matcher.find(i)){

i++;

}

Matcher.find( )的功能是发现CharSequence里的，与pattern相匹配的多个字符序列。

4.group

A(B(C))D 里面有三个组：

group(0) 是 ABCD

group(1) 是 BC

group(2) 是 C

形式为 matcher.group( )

5.start( )和end( )

如果匹配成功，start( )会返回此次匹配的开始位置，end( )会返回此次匹配的结束位置，即最后一个字符的下标加一。

如果之前的匹配不成功(或者没匹配)，那么无论是调用start( )还是end( )，都会引发一 个IllegalStateException。

matcher.start( );

matcher.end( );

6.replace替换

replaceFirst(String replacement)将字符串里，第一个与模式相匹配的子串替换成replacement。

replaceAll(String replacement)，将输入字符串里所有与模式相匹配的子串全部替换成replacement。

String result = s.replaceAll(regex,ss);

String result = s.replaceFirst(regex,ss);

7.reset( )

 用reset( )方法可以给现有的Matcher对象配上个新的CharSequence。

如果不给参数，reset( )会把Matcher设到当前字符串的开始处。

m.reset("java");

正则表达式在Java中的应用案例

1.判断功能
例：判断输入的手机号是否为13或者18开头

package zuoye2;
import java.util.Scanner;
public class EXjava {
    
    

	public static void main(String[] args) {
    
    
		Scanner input = new Scanner(System.in);
		System.out.print("请输入手机号：");
		String str = input.nextLine();
		String regex = "1[38]\\d{9}";//用正则表达式定义手机号规则
		boolean flag = str.matches(regex);
		System.out.println("手机号是："+flag);
		input.close();
	}

}

2.分割功能
例：分割年龄段

package zuoye2;
import java.util.Scanner;
public class EXjava {
    
    

	public static void main(String[] args) {
    
    
		Scanner input = new Scanner(System.in);
	 
	    String age = "18-30";//定义年龄范围
		String regex = "-";
		String[] strArr = age.split(regex);//分割成字符串数组
		
		int startage = Integer.parseInt(strArr[0]);
		int endage = Integer.parseInt(strArr[1]);
		
		System.out.print("请输入年龄：");
		int a = input.nextInt();
		if(a >= startage && a <= endage) {
    
    
			System.out.println("Yes");
		}
		else {
    
    
			System.out.println("No");
		}
		input.close();
	}

}

3.替换功能
例：将字符串的数字替换成 *

package zuoye2;
import java.util.Scanner;
public class EXjava {
    
    

	public static void main(String[] args) {
    
    
		Scanner input = new Scanner(System.in);
	 
	    String s = "12342javawang2345";
		String regex = "\\d";
		String ss = "*";
		//将字符串里面的数字替换成*
		String result = s.replaceAll(regex, ss);
		System.out.println(result);
		
		input.close();
	}

4.使用Pattern和Matcher进行字符匹配

        String str = "13111225544";
        String regexp = "\\d{11}$";
        boolean b = Pattern.matches(regexp, str);
        System.out.println("正则匹配结果="+b);

        Pattern p = Pattern.compile(regexp);
        Matcher m = p.matcher(str);
        boolean b2 = m.matches();
        System.out.println("正则匹配结果="+b2);

       

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