StringBuilder
一、是什么？
StringBuilder 是 Java 中用于高效操作可变字符串的类（位于 java.lang 包）。与不可变的 String 不同，它允许直接修改字符串内容（如追加、插入、删除），避免了频繁创建新对象的开销。JDK 5+ 引入，非线程安全（与之对应的是线程安全的 StringBuffer）。
二、解决什么问题
- 性能问题：频繁拼接
String会产生大量中间对象（如str1 + str2实际生成新对象），内存和性能开销大。 - 高效修改：直接修改字符序列，无需反复创建新字符串。
- 代码简洁性：链式调用（如
.append().insert()）简化代码。
三、核心方法
| 方法 | 作用 |
|---|---|
append(String s) | 追加内容（支持多种数据类型） |
insert(int offset, String s) | 在指定位置插入内容 |
delete(int start, int end) | 删除子串 |
reverse() | 反转字符串 |
toString() | 转为不可变 String |
setCharAt(int index, char c) | 替换指定位置的字符 |
四、应用场景
- 循环拼接字符串（如构建 SQL 语句、JSON 等）。
- 动态生成字符串（如日志拼接、文件路径组装）。
- 算法题高频场景：
- 字符串反转（
reverse()） - 回文判断（
append()+reverse()对比） - 大文本处理（避免
+导致的 O(n²) 时间复杂度）
- 字符串反转（
- 替换频繁修改的
String（尤其 JDK 8+ 后编译器不会自动优化循环内的+操作）。
五、Java示例
java
// 1. 基础拼接
StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append("Hello").append(", ").append("World!"); // 链式调用
System.out.println(sb.toString()); // 输出: Hello, World!
// 2. 算法题示例：反转字符串
String input = "algorithm";
String reversed = new StringBuilder(input).reverse().toString();
System.out.println(reversed); // 输出: mhtirogla
// 3. 动态修改
sb.insert(5, " Java"); // 在索引5插入
System.out.println(sb); // 输出: Hello Java, World!
sb.delete(5, 10); // 删除索引5-10
System.out.println(sb); // 输出: Hello, World!六、重要注意事项
- 非线程安全：多线程环境用
StringBuffer（但代码题通常单线程）。 - 初始化容量：默认容量 16 字符，超时自动扩容。预估大小时可指定初始容量（如
new StringBuilder(100)）减少扩容次数。 - 复用对象：避免循环内重复
new StringBuilder()，应在循环外创建。 - 与
String转换：最终输出需调用toString()。 - JDK 9+ 优化：底层改用
byte[]存储，减少小字符串内存占用。
七、总结
StringBuilder 是解决字符串高效修改的核心工具，在代码题中优先用于所有频繁修改字符串的场景，尤其循环拼接、反转、动态构建等操作。相比 String 的 + 操作，它能将时间复杂度从 O(n²) 降至 O(n)，显著提升性能。