String类常用方法及代码题应用指南

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一、String类是什么？

String是Java中表示不可变字符序列的类（位于java.lang包）。所有修改操作（如拼接、替换）都会生成新对象而非修改原对象。JDK9后底层改用byte[]存储，优化了内存占用。

二、常用方法分类（解决什么问题）

类别	方法签名	功能描述	新特性版本
基础操作	int length()	返回字符串长度	-
	boolean isEmpty()	判断是否空字符串	-
	char charAt(int index)	获取指定索引字符	-
比较	boolean equals(Object obj)	内容比较（区分大小写）	-
	boolean equalsIgnoreCase(String str)	内容比较（不区分大小写）	-
	int compareTo(String str)	按字典顺序比较大小	-
查找	int indexOf(int ch)	返回字符首次出现索引	-
	int lastIndexOf(String str)	返回子串末次出现索引	-
	boolean contains(CharSequence s)	判断是否包含子串	-
	boolean startsWith(String prefix)	判断是否以指定前缀开头	-
截取	String substring(int beginIndex)	截取从beginIndex到末尾	-
	String substring(int beginIndex, int endIndex)	截取[beginIndex, endIndex)区间	-
转换	String toLowerCase()	转小写	-
	String toUpperCase()	转大写	-
	char[] toCharArray()	转为字符数组	-
	static String valueOf(int i)	基本类型转字符串	-
空白处理	String trim()	去除两端ASCII空格	-
	boolean isBlank()	检查是否空白（含Unicode空格）	JDK11
	String strip()	去除两端Unicode空格	JDK11
替换	String replace(char oldChar, char newChar)	字符替换	-
	String replaceAll(String regex, String replacement)	正则替换所有匹配项	-
分割	String[] split(String regex)	按正则分割字符串	-
拼接	String concat(String str)	字符串拼接	-
	static String join(CharSequence delimiter, CharSequence... elements)	用分隔符连接多个字符串	JDK8
格式化	static String format(String format, Object... args)	格式化字符串（类似C的printf）	-

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代码题常用场景及解法

场景1：字符串反转

// 方法1：StringBuilder.reverse()
String reversed = new StringBuilder("hello").reverse().toString(); // "olleh"

// 方法2：字符数组双指针交换
char[] chars = str.toCharArray();
int left = 0, right = chars.length-1;
while (left < right) {
    char temp = chars[left];
    chars[left++] = chars[right];
    chars[right--] = temp;
}
return new String(chars);

场景2：检查回文串

// 忽略大小写和空格（JDK11新方法）
String clean = "A man, a plan, a canal: Panama"
    .replaceAll("[^a-zA-Z0-9]", "") // 去除非字母数字
    .toLowerCase();
boolean isPalindrome = new StringBuilder(clean).reverse().toString().equals(clean);

场景3：最长公共前缀

// 纵向扫描字符
String[] strs = {"flower","flow","flight"};
for (int i = 0; i < strs[0].length(); i++) {
    char c = strs[0].charAt(i);
    for (int j = 1; j < strs.length; j++) {
        if (i == strs[j].length() || strs[j].charAt(i) != c) {
            return strs[0].substring(0, i); // 关键substring
        }
    }
}

场景4：字符串分割统计

// 分割单词并计数（JDK8+）
String text = "apple banana apple orange";
long count = Arrays.stream(text.split("\\s+"))
                   .filter(word -> word.equals("apple"))
                   .count(); // 2

场景5：路径处理

// 分割路径并重组
String path = "/home/user/../doc/./file.txt";
String[] parts = path.split("/");
Deque<String> stack = new ArrayDeque<>();
for (String p : parts) {
    if (p.equals("..")) stack.pop();    // 关键：栈处理层级
    else if (!p.equals(".") && !p.isEmpty()) stack.push(p);
}
String normalized = "/" + String.join("/", stack); // 反向拼接

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重要注意事项

1. 不可变性：每次修改都生成新对象，高频修改用StringBuilder（非线程安全）或StringBuffer（线程安全）
2. 相等比较：

   String a = "hi";
   String b = new String("hi");
   a.equals(b);  // true（内容相等）
   a == b;       // false（对象引用不同）

3. 内存优化：字面量存储在字符串常量池，new String()强制创建新对象
4. 正则性能：split()和replaceAll()用正则表达式，复杂匹配可能影响性能
5. JDK11空白处理：

   " \u3000hello\u2003 ".trim().length();    // 7 (无法去除Unicode空白)
   " \u3000hello\u2003 ".strip().length();   // 5 (JDK11推荐)

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总结

操作类型	高频方法	代码题应用场景
基础操作	length(), charAt()	字符遍历、边界检查
比较查找	equals(), indexOf()	匹配、子串定位
截取转换	substring(), toCharArray()	子问题处理、类型转换
分割拼接	split(), join() (JDK8)	文本解析、路径处理
高级处理	strip(), isBlank() (JDK11)	输入清洗、空白校验

编程技巧：优先用StringBuilder做复杂修改；处理Unicode空白用JDK11+新方法；正则表达式注意特殊字符转义（如split("\\.")）