剑指offer-2

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1. 题目

1.1 题目简介

请实现一个函数，将一个字符串中的每个空格替换成“%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。

1.2 题目分析

该题目确实是相对而言较为简单的一个题目，在没看题目前，我以为给定的是一个String类型的字符串。初步的解题步骤是想先调用字符串的toArray方法，将字符串改变为数字，然后遍历数组，找到空格的地方并且替换它。

但是实际上题目给出的是给出的是StringBuffer str，之前没太过于关注这个类，因此在API上查了它，并应用了该类的charAT，和append方法。在查看API的时候发现，其实它与String,和StringBuilder有着相应的联系和区别。

 1 public class Solution {
 2     public String replaceSpace(StringBuffer str) {
 3         if(str==null){
 4             return null;
 5         }
 6         StringBuffer newStr=new StringBuffer();
 7         for(int i=0;i<str.length();i++){
 8             if(str.charAt(i)==‘ ‘){
 9                 newStr.append(‘%‘);
10                 newStr.append(‘2‘);
11                 newStr.append(‘0‘);
12             }else{
13                 newStr.append(str.charAt(i));
14             }
15         }
16          return newStr.toString();
17     }
18 }

View Code

2 String、StringBuffer、StringBuilder

2.1 String简介

注：摘抄自API

public final class String extends Object implements Serializable, Comparable<String>, CharSequence

(可以看出String的直接父类就是Object，并且实现了Serializable,Comparable<String>, CharSequence的接口，表示String是可序列化的并且可比较的）

注：摘抄自API

String 类代表字符串。Java 程序中的所有字符串字面值（如 "abc" ）都作为此类的实例实现。

字符串是常量；它们的值在创建之后不能更改。字符串缓冲区支持可变的字符串。因为 String 对象是不可变的，所以可以共享。例如：

     String str = "abc";

等效于：

     char data[] = {‘a‘, ‘b‘, ‘c‘};

     String str = new String(data);

     String d = cde.substring(1, 2);

String 类包括的方法可用于检查序列的单个字符、比较字符串、搜索字符串、提取子字符串、创建字符串副本并将所有字符全部转换为大写或小写。大小写映射基于 Character 类指定的 Unicode 标准版。

Java 语言提供对字符串串联符号（"+"）以及将其他对象转换为字符串的特殊支持。字符串串联是通过 StringBuilder（或 StringBuffer）类及其 append 方法实现的。字符串转换是通过 toString 方法实现的，该方法由 Object 类定义，并可被 Java 中的所有类继承。有关字符串串联和转换的更多信息，请参阅 Gosling、Joy 和 Steele 合著的 The Java Language Specification。

除非另行说明，否则将 null 参数传递给此类中的构造方法或方法将抛出 NullPointerException。

String 表示一个 UTF-16 格式的字符串，其中的增补字符 由代理项对 表示（有关详细信息，请参阅 Character 类中的 Unicode 字符表示形式）。索引值是指 char 代码单元，因此增补字符在 String 中占用两个位置。

String 类提供处理 Unicode 代码点（即字符）和 Unicode 代码单元（即 char 值）的方法。

2.2 StringBuffer简介

注：摘抄自API

public final class StringBuffer extends Object implements Serializable, CharSequence

(可以看出StringBuffer的直接父类就是Object，并且实现了Serializable, CharSequence的接口，表示 StringBuffer是可序列化的但是不可以比较的）

注：摘抄自API

线程安全的可变字符序列。一个类似于 String 的字符串缓冲区，但不能修改。虽然在任意时间点上它都包含某种特定的字符序列，但通过某些方法调用可以改变该序列的长度和内容。

可将字符串缓冲区安全地用于多个线程。可以在必要时对这些方法进行同步，因此任意特定实例上的所有操作就好像是以串行顺序发生的，该顺序与所涉及的每个线程进行的方法调用顺序一致。

StringBuffer 上的主要操作是 append 和 insert 方法，可重载这些方法，以接受任意类型的数据。每个方法都能有效地将给定的数据转换成字符串，然后将该字符串的字符追加或插入到字符串缓冲区中。append 方法始终将这些字符添加到缓冲区的末端；而 insert 方法则在指定的点添加字符。

例如，如果 z 引用一个当前内容为 "start" 的字符串缓冲区对象，则此方法调用 z.append("le") 会使字符串缓冲区包含 "startle"，而 z.insert(4, "le") 将更改字符串缓冲区，使之包含 "starlet"。

通常，如果 sb 引用 StringBuilder 的一个实例，则 sb.append(x) 和 sb.insert(sb.length(), x) 具有相同的效果。

当发生与源序列有关的操作（如源序列中的追加或插入操作）时，该类只在执行此操作的字符串缓冲区上而不是在源上实现同步。

每个字符串缓冲区都有一定的容量。只要字符串缓冲区所包含的字符序列的长度没有超出此容量，就无需分配新的内部缓冲区数组。如果内部缓冲区溢出，则此容量自动增大。从 JDK 5 开始，为该类补充了一个单个线程使用的等价类，即 StringBuilder。与该类相比，通常应该优先使用 StringBuilder 类，因为它支持所有相同的操作，但由于它不执行同步，所以速度更快。

2.3  StringBuilder简介

注：摘抄自API

public final class StringBuilder extends Object implements Serializable, CharSequence

(可以看出String的直接父类就是Object，并且实现了Serializable,CharSequence的接口，表示String是可序列化的但是不可可比较的）

一个可变的字符序列（没有标明线程安全）。此类提供一个与 StringBuffer 兼容的 API，但不保证同步。该类被设计用作 StringBuffer 的一个简易替换，用在字符串缓冲区被单个线程使用的时候（这种情况很普遍）。如果可能，建议优先采用该类，因为在大多数实现中，它比 StringBuffer 要快。

在 StringBuilder 上的主要操作是 append 和 insert 方法，可重载这些方法，以接受任意类型的数据。每个方法都能有效地将给定的数据转换成字符串，然后将该字符串的字符追加或插入到字符串生成器中。append 方法始终将这些字符添加到生成器的末端；而 insert 方法则在指定的点添加字符。

例如，如果 z 引用一个当前内容为 "start" 的字符串的生成器对象，则该方法调用 z.append("le") 将使字符串生成器包含 "startle"，而 z.insert(4, "le") 将更改字符串生成器，使之包含 "starlet"。

通常，如果 sb 引用 StringBuilder 的实例，则 sb.append(x) 和 sb.insert(sb.length(), x) 具有相同的效果。每个字符串生成器都有一定的容量。只要字符串生成器所包含的字符序列的长度没有超出此容量，就无需分配新的内部缓冲区。如果内部缓冲区溢出，则此容量自动增大。

将 StringBuilder 的实例用于多个线程是不安全的。如果需要这样的同步，则建议使用 StringBuffer。

2.4 仔细看看其中区别

①在三个类中，带有关键字final修饰符，说明这三个类都是不能被继承的；

②在上述API中可以看出，StringBuilder没有加入同步锁，所以它是不安全的，但是它的执行效率却很快；

③特别值得注意的一段话是——Java 语言提供对字符串串联符号（"+"）以及将其他对象转换为字符串的特殊支持。字符串串联是通过 StringBuilder（或 StringBuffer）类及其 append 方法实现的。字符串转换是通过 toString 方法实现的，该方法由 Object 类定义，并可被 Java 中的所有类继承。

意思是：Sting方法串联字符串时会new出一个StringBuilder/StringBuffer对象，然后进行append操作，最后通过toString方法返回String对象。（应为String是一个常量，如果new一个String时往往不会被垃圾回收，采用StringBuilder/StringBuilder则可以减少相应空间资源）

④应用场景：

这三个类是各有利弊，应当根据不同的情况来进行选择使用：

　当字符串相加操作或者改动较少的情况下，建议使用 String str="hello"这种形式；

　当字符串相加操作较多的情况下，建议使用StringBuilder，如果采用了多线程，则使用StringBuffer。

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