Примеры работы со строками

Введение в строки. Класс String

Последнее обновление: 31.10.2018

Строка представляет собой последовательность символов. Для работы со строками в Java определен класс String, который предоставляет ряд методов для манипуляции строками.
Физически объект String представляет собой ссылку на область в памяти, в которой размещены символы.

Для создания новой строки мы можем использовать один из конструкторов класса String, либо напрямую присвоить строку в двойных кавычках:

public static void main(String[] args) {
        
    String str1 = "Java";
    String str2 = new String(); // пустая строка
    String str3 = new String(new char[] {'h', 'e', 'l', 'l', 'o'});
    String str4 = new String(new char[]{'w', 'e', 'l', 'c', 'o', 'm', 'e'}, 3, 4);//3 -начальный индекс, 4 -кол-во символов
        
    System.out.println(str1); // Java
    System.out.println(str2); //
    System.out.println(str3); // hello
    System.out.println(str4); // come
}

При работе со строками важно понимать, что объект String является неизменяемым (immutable). То есть при любых операциях
над строкой, которые изменяют эту строку, фактически будет создаваться новая строка

Поскольку строка рассматривается как набор символов, то мы можем применить метод length() для нахождения длины строки или длины набора символов:

String str1 = "Java";
System.out.println(str1.length()); // 4

А с помощью метода toCharArray() можно обратно преобразовать строку в массив символов:

String str1 = new String(new char[] {'h', 'e', 'l', 'l', 'o'});
char[] helloArray = str1.toCharArray();

Строка может быть пустой. Для этого ей можно присвоить пустые кавычки или удалить из стоки все символы:

String s = "";   // строка не указывает на объект
if(s.length() == 0) System.out.println("String is empty");

В этом случае длина строки, возвращаемая методом length(), равна 0.

Класс String имеет специальный метод, который позволяет проверить строку на пустоту — isEmpty(). Если строка пуста, он возвращает true:

String s = "";   // строка не указывает на объект
if(s.length() == 0) System.out.println("String is empty");

Переменная String может не указывать на какой-либо объект и иметь значение null:

String s = null;   // строка не указывает на объект
if(s == null) System.out.println("String is null");

Значение null не эквивалентно пустой строке. Например, в следующем случае мы столкнемся с ошибкой выполнения:

String s = null;   // строка не указывает на объект
if(s.length()==0) System.out.println("String is empty");	// ! Ошибка

Так как переменная не указывает ни на какой объект String, то соответственно мы не можем обращаться к методам объекта String.
Чтобы избежать подобных ошибок, можно предварительно проверять строку на null:

String s = null;   // строка не указывает на объект
if(s!=null && s.length()==0) System.out.println("String is empty");

Основные методы класса String

Основные операции со строками раскрывается через методы класса String, среди которых можно выделить следующие:

• concat(): объединяет строки

• valueOf(): преобразует объект в строковый вид

• join(): соединяет строки с учетом разделителя

• сompare(): сравнивает две строки

• charAt(): возвращает символ строки по индексу

• getChars(): возвращает группу символов

• equals(): сравнивает строки с учетом регистра

• equalsIgnoreCase(): сравнивает строки без учета регистра

• regionMatches(): сравнивает подстроки в строках

• indexOf(): находит индекс первого вхождения подстроки в строку

• lastIndexOf(): находит индекс последнего вхождения подстроки в строку

• startsWith(): определяет, начинается ли строка с подстроки

• endsWith(): определяет, заканчивается ли строка на определенную подстроку

• replace(): заменяет в строке одну подстроку на другую

• trim(): удаляет начальные и конечные пробелы

• substring(): возвращает подстроку, начиная с определенного индекса до конца или до определенного индекса

• toLowerCase(): переводит все символы строки в нижний регистр

• toUpperCase(): переводит все символы строки в верхний регистр

Разберем работу этих методов.

НазадВперед

Применение метасимвольных аргументов

Представьте, что мы хотим добавить метод для сравнения средних значений массивов в класс из примера 3. Причем типы массивов могут быть разные:

Так как параметризованный тип, какой тип параметра вы укажете для , когда создадите параметр метода типа ? Напрашивается следующий вариант:

Но это не сработает, так как в этом случае метод будет принимать аргументы только того же типа, что и существующий объект:

Чтобы создать обобщенную версию метода , следует воспользоваться другим средством обобщений Jаvа – метасимвольным аргументом. Метасимвольный аргумент обозначается знаком ? и представляет неизвестный тип.

Мета символ не оказывает никакого влияния на тип создаваемых объектов класса . Это определяется оператором в объявлении класса Average. Мета символ просто совпадает с любым достоверным объектом класса .

Метасимвольные аргументы могут быть ограничены почти таким же образом, как и параметры типов

Ограничивать метасимвольный аргумент особенно важно при создании обобщенного типа, оперирующего иерархией классов. Например:

Константы

Если вы используете ту же строку (например, «Hello World») в других объявлениях переменных String, виртуальная машина Java может создать в памяти только один экземпляр String. Таким образом, строковый литерал становится де-факто константой или синглтоном. Различные переменные, инициализированные одной и той же константной строкой, будут указывать на один и тот же экземпляр String в памяти.

String myString1 = "Hello World";
String myString2 = "Hello World";

В этом случае виртуальная машина заставит myString1 и myString2 указывать на один и тот же объект String.

Точнее говоря, объекты, представляющие литералы Java String, получены из пула констант String, который виртуальная машина Java хранит внутри. Это означает, что даже классы из разных проектов, скомпилированные отдельно, но используемые в одном приложении, могут совместно использовать объекты String. Обмен происходит во время выполнения. Это не функция времени компиляции.

Если вы хотите быть уверены, что две строковые переменные указывают на отдельные строковые объекты, используйте оператор new следующим образом:

String myString1 = new String("Hello World");
String myString2 = new String("Hello World");

Даже если значение (текст) двух созданных строк Java одинаково, виртуальная машина Java создаст в памяти два разных объекта для их представления.

Разбиение строки на подстроки

Метод split()
позволяет разбить строку на подстроки по определенному разделителю. Разделитель
– это какой-нибудь символ или набор символов (передается в качестве параметра).
Например, разобьем текст на отдельные слова (учитывая, что слова разделены
пробелом):

String text = "Я люблю язык Java!";
String words = text.split(" ");
 
for(String word  words)
    System.out.println(word);

Видео по теме

#1 Установка пакетов и первый запуск программы

#2 Структура программы, переменные, константы, оператор присваивания

#3 Консольный ввод/вывод, импорт пакетов

#4 Арифметические операции

#5 Условные операторы if и switch

#6 Операторы циклов while, for, do while

#7 Массивы, обработка элементов массива

#8 (часть 1) Строки в Java, методы класса String

#8 (часть 2) Строки — классы StringBuffer и StringBuider

#9 Битовые операции И, ИЛИ, НЕ, XOR

#10 Методы, их перегрузка и рекурсия

Диапазоны значений и знак целочисленных типов данных

Как вы уже знаете из предыдущего урока, переменная с n-ным количеством бит может хранить 2n возможных значений. Но что это за значения? Это значения, которые находятся в диапазоне. Диапазон — это значения от и до, которые может хранить определенный тип данных. Диапазон целочисленной переменной определяется двумя факторами: её размером (измеряется в битах) и её знаком (который может быть signed или unsigned).

Целочисленный тип signed (со знаком) означает, что переменная может содержать как положительные, так и отрицательные числа. Чтобы объявить переменную как signed, используйте ключевое слово :

signed char c;
signed short s;
signed int i;
signed long l;
signed long long ll;

1 2 3 4 5

signedcharc; signedshorts; signedinti; signedlongl; signedlonglongll;

По умолчанию, ключевое слово пишется перед типом данных.

1-байтовая целочисленная переменная со знаком (signed) имеет диапазон значений от -128 до 127, т.е. любое значение от -128 до 127 (включительно) может храниться в ней безопасно.

В некоторых случаях мы можем заранее знать, что отрицательные числа в программе использоваться не будут. Это очень часто встречается при использовании переменных для хранения количества или размера чего-либо (например, ваш рост или вес не может быть отрицательным).

Целочисленный тип unsigned (без знака) может содержать только положительные числа. Чтобы объявить переменную как unsigned, используйте ключевое слово :

unsigned char c;
unsigned short s;
unsigned int i;
unsigned long l;
unsigned long long ll;

1 2 3 4 5

unsignedcharc; unsignedshorts; unsignedinti; unsignedlongl; unsignedlonglongll;

1-байтовая целочисленная переменная без знака (unsigned) имеет диапазон значений от 0 до 255.

Обратите внимание, объявление переменной как unsigned означает, что она не сможет содержать отрицательные числа (только положительные). Теперь, когда вы поняли разницу между signed и unsigned, давайте рассмотрим диапазоны значений разных типов данных:

Теперь, когда вы поняли разницу между signed и unsigned, давайте рассмотрим диапазоны значений разных типов данных:

Размер/Тип	Диапазон значений
1 байт signed	от -128 до 127
1 байт unsigned	от 0 до 255
2 байта signed	от -32 768 до 32 767
2 байта unsigned	от 0 до 65 535
4 байта signed	от -2 147 483 648 до 2 147 483 647
4 байта unsigned	от 0 до 4 294 967 295
8 байтов signed	от -9 223 372 036 854 775 808 до 9 223 372 036 854 775 807
8 байтов unsigned	от 0 до 18 446 744 073 709 551 615

Для математиков: Переменная signed с n-ным количеством бит имеет диапазон от -(2n-1) до 2n-1-1. Переменная unsigned с n-ным количеством бит имеет диапазон от 0 до (2n)-1.

Для нематематиков: Используем таблицу

Начинающие программисты иногда путаются между signed и unsigned переменными. Но есть простой способ запомнить их различия. Чем отличается отрицательное число от положительного? Правильно! Минусом спереди. Если минуса нет, значит число — положительное. Следовательно, целочисленный тип со знаком (signed) означает, что минус может присутствовать, т.е. числа могут быть как положительными, так и отрицательными. Целочисленный тип без знака (unsigned) означает, что минус спереди отсутствует, т.е. числа могут быть только положительными.

Поиск с помощью indexOf()

Вы можете искать подстроки в Strings, используя метод indexOf():

String string1 = "Hello World";

int index = string1.indexOf("World");

Индексная переменная будет содержать значение 6 после выполнения этого кода. Метод indexOf() возвращает индекс, в котором находится первый символ в первой соответствующей подстроке. В этом случае W совпадающей подстроки World была найдена по индексу 6. Если подстрока не найдена в строке, метод возвращает -1.

Существует версия метода indexOf(), которая берет индекс, с которого начинается поиск. Таким образом, вы можете искать в строке, чтобы найти более одного вхождения подстроки:

String theString = "is this good or is this bad?";
String substring = "is";

int index = theString.indexOf(substring);
while(index != -1) {
    System.out.println(index);
    index = theString.indexOf(substring, index + 1);
}

Этот код просматривает строку «это хорошо или это плохо?» для вхождений подстроки “is”. Для этого используется метод indexOf(substring, index). Параметр index указывает, с какого индекса символа в строке следует начать поиск. В этом примере поиск начинается с 1 символа после индекса, в котором было найдено предыдущее вхождение.

Вывод:

0
5
16
21

Подстрока “is” находится в четырех местах. Два раза в словах «есть» и два раза внутри слова «этот».

Класс Java String также имеет метод lastIndexOf(), который находит последнее вхождение подстроки:

String theString = "is this good or is this bad?";
String substring = "is";

int index = theString.lastIndexOf(substring);
System.out.println(index);

Выход – 21, который является индексом последнего вхождения подстроки “is”.

Подстроки

Вы можете извлечь часть строки – подстроку с помощью метода substring() класса String:

String string1 = "Hello World";

String substring = string1.substring(0,5);

После выполнения этого кода переменная substring будет содержать строку Hello.

Метод substring() принимает два параметра. Первый – это индекс символа первого символа, который будет включен в подстроку. Второй – это индекс последнего символа для включения в подстроку. Параметры означают «от – в том числе до -».

Первый символ в строке имеет индекс 0, второй символ имеет индекс 1 и т. д. Последний символ в строке имеет индекс String.length() – 1.

Разделение

Класс Java String содержит метод split(), который можно использовать для разделения String на массив объектов String:

String   source = "A man drove with a car.";
String[] occurrences = source.split("a");

После выполнения этого кода Java массив вхождений будет содержать экземпляры String:

"A m"
"n drove with "
" c"
"r."

Исходная строка была разделена на символы a. Возвращенные строки не содержат символов a. Символы a считаются разделителями для деления строки, а разделители не возвращаются в результирующий массив строк.

Параметр, передаваемый методу split(), на самом деле является регулярным выражением Java, которые могут быть довольно сложными. Приведенное выше соответствует всем символам, даже буквам нижнего регистра.

Метод String split() существует в версии, которая принимает ограничение в качестве второго параметра – limit:

String   source = "A man drove with a car.";
int      limit  = 2;
String[] occurrences = source.split("a", limit);

Параметр limit устанавливает максимальное количество элементов, которое может быть в возвращаемом массиве. Если в строке больше совпадений с регулярным выражением, чем заданный лимит, то массив будет содержать совпадения с лимитом – 1, а последним элементом будет остаток строки из последнего среза – 1 совпадением. Итак, в приведенном выше примере возвращаемый массив будет содержать эти две строки:

"A m"
"n drove with a car."

Первая строка соответствует регулярному выражению. Вторая – это остальная часть строки после первого куска.

Выполнение примера с ограничением 3 вместо 2 приведет к тому, что эти строки будут возвращены в результирующий массив String:

"A m"
"n drove with "
" car."

Обратите внимание, что последняя строка по-прежнему содержит символ в середине. Это потому, что эта строка представляет остаток строки после последнего совпадения (a после ‘n водил с’)

Выполнение приведенного выше примера с пределом 4 или выше приведет к тому, что будут возвращены только строки Split, поскольку в String есть только 4 совпадения с регулярным выражением a.

Методы

Последнее обновление: 17.04.2018

Если переменные и константы хранят некоторые значения, то методы содержат собой набор операторов, которые выполняют определенные действия.

Общее определение методов выглядит следующим образом:

 тип_возвращаемого_значения название_метода (){
	// тело метода
}

Модификаторы и параметры необязательны.

По умолчанию главный класс любой программы на Java содержит метод main, который служит точкой входа в программу:

public static void main(String[] args) {
	System.out.println("привет мир!");
}

Ключевые слова и являются модификаторами. Далее идет тип возвращаемого значения.
Ключевое слово указывает на то, что метод ничего не возвращает.

Затем идут название метода — main и в скобках параметры метода — . И в фигурные скобки заключено тело метода — все действия,
которые он выполняет.

Создадим еще несколько методов:

      
public class Program{
     
	public static void main (String args[]){
         
    }
	void hello(){
		
		System.out.println("Hello");
	}
	void welcome(){
		
		System.out.println("Welcome to Java 10");
	}
}

Здесь определены два дополнительных метода: hello и welcome, каждый из которых выводит некоторую строку на консоль. Методы определяются внутри класса — в данном случае внутри класса Program,
в котором определен метод main.

Но если мы скомпилируем и запустим данную программу, то мы ничего не увидим на консоли. В примере выше мы определили два метода, но мы их нигде не вызываем. По умолчанию в программе Java
выполняется только метод main и все его содержимое. Поэтому, если мы хотим, чтобы другие методы тоже выполнялись, их надо вызвать в методе main.

Вызов метода осуществляется в форме:

имя_метода(аргументы);

После имени метода указываются скобки, в которых перечисляются аргументы — значения для параметров метода.

Например, определим и выполним несколько методов:

public class Program{
     
	public static void main (String args[]){
         
		 hello();
		 welcome();
		 welcome();
    }
	static void hello(){
		
		System.out.println("Hello");
	}
	static void welcome(){
		
		System.out.println("Welcome to Java 10");
	}
}

В методе main вызывается один раз метод hello и два раза метод welcome. В этом и заключается одно из преимуществ методов: мы можем вынести некоторые общие действия в
отдельный метод и затем вызывать многократно их в различных местах программы. Поскольку оба метода не имеют никаких параметров, то после их названия при вызове ставятся пустые скобки.

Также следует отметить, что чтобы вызвать в методе main другие методы, которые определены в одном классе с методом main, они должны иметь модификатор
.

В итоге после компиляции и выполнения программы мы увидим на консоли:

Hello
Welcome to Java 10
Welcome to Java 10

НазадВперед

Устройство класса String

Сегодня мы поговорим о классе . Класс String — самый популярный класс в Java после типа int. Он используется абсолютно везде. У него есть куча полезных методов, которые лучше знать, чем не знать.

Класс — единственный класс, кроме примитивных типов, литералы которого можно использовать в ; компилятор по-особому обрабатывает сложение строк и объектов; объекты по-особому хранятся в памяти. В общем, класс — это очень специфический класс.

Также у класса есть куча классов-сателлитов, цель которых — еще больше упростить работу со строками в Java. Когда вы изучите все это, вам действительно станет значительно проще делать многие вещи. Ну а начнем мы с самого сердца этой экосистемы — с устройства класса .

Массив символов

А устроен класс на самом деле очень просто: внутри него находится массив символов (char), который хранит все символы строки. Вот так, например, хранится слово «Привет»:

Важно!

На самом деле все немного не так. Т.к. класс очень важен, в нем используется очень много оптимизаций, и данные хранятся внутри не в виде массива символов, а просто в виде массива байтов.

Сравнение строк

Сравнение — одна из самых частых вещей, которая делается со строками. У класса String более десяти различных методов, которые используются для сравнения строк со строками. Ниже мы рассмотрим семь основных.

Методы	Описание
	Строки считаются равными, если все их символы совпадают.
	Сравнивает строки, игнорируя регистр (размер) букв
	Сравнивает строки лексикографически. Возвращает 0, если строки равны. Число меньше нуля, если текущая строка меньше строки-параметра. Число больше нуля, если текущая строка больше строки-параметра
	Сравнивает строки лексикографически, игнорирует регистр. Возвращает 0, если строки равны. Число меньше нуля, если текущая строка меньше строки-параметра. Число больше нуля, если текущая строка больше строки-параметра
	Сравнивает части строк
	Проверяет, что текущая строка начинается со строки
	Проверят, что текущая строка заканчивается на строку

Допустим, вы хотите написать программу, которая просит пользователя ввести путь к файлу и проверяет, что это за файл по его расширению. Тогда код такой программы мог бы выглядеть примерно так:

Код	Примечания
	Создание объекта Чтение строки с консоли Проверяем, что строка оканчивается на заданную строку

Обрезка посредством trim()

Класс Java String содержит метод trim(), который может обрезать строковый объект. Предназначен для удаления в начале и конце строки пробелов, табуляцию и переход на новую строку:

String text    = "  And he ran across the field   ";
String trimmed = text.trim();

После выполнения этого кода усеченная переменная будет указывать на экземпляр String со значением

"And he ran across the field"

Пробельные символы в начале и конце объекта String были удалены. Символ пробела внутри строки не был затронут. Имеется в виду между первым и последним символом, не являющимся пробелом.

Метод trim() не изменяет экземпляр String. Вместо этого он возвращает новый объект Java String, который равен объекту String, из которого он был создан, но с удаленным пробелом в начале и конце строки.

Метод trim() может быть очень полезен для обрезки текста, введенного пользователем в поля ввода. Например, пользователь может ввести свое имя и случайно поставить дополнительный пробел после последнего слова или перед первым словом. Метод trim() – это простой способ удалить такие лишние пробелы.

Сравниваем строки в Java

Мы уже писали о том, как сравнивать строки в Java, используя для этого метод equals() (регистр учитывается) и equalsIgnoreCase() (регистр не учитывается). Хотелось бы сказать пару слов про ещё одну пару методов: int compareTo(String str) и int compareToIgnoreCase(String str) — они позволяют не только сравнить 2 строки, но и узнать, больше ли одна другой. Если значение, которое возвращается, больше 0, первая строка больше, если меньше нуля, всё наоборот. Когда обе строки равны, вернётся ноль.

Для определения используется лексикографический порядок. Допустим, строка «A» меньше строки «B», ведь символ ‘A’ в алфавите находится перед символом ‘B’. Когда первые символы строк равны, в расчёт берутся следующие символы. К примеру:

String str1 = "hello";
String str2 = "world";
String str3 = "hell";

System.out.println(str1.compareTo(str2)); // -15 - str1 меньше, чем strt2
System.out.println(str1.compareTo(str3)); // 1 - str1 больше, чем str3

JSON

Сериализация и Десериализация

JSON — невероятно удобный и полезный синтаксис для хранения и обмена данными. Java полностью поддерживает это.

Прим. перев. Для использования JSON из примера необходимо подключить библиотеку JSON Simple.

Вы можете сериализовать данные следующим образом:

Получается следующая строка JSON:

Десериализация в Java выглядит так:

Используемый в примере файл JSON (jsonDemoFile.json):

Прим. перев. В Java проектах очень часто для работы с JSON используют библиотеки Gson от Google или Jackson. Обе библиотеки очень популярны и хорошо поддерживаются. Попробуйте и их.

Split

С помощью этого метода вы сможете разбить строку на подстроки по конкретному разделителю. Под разделителем понимается какой-либо символ либо набор символов, передаваемые в метод в качестве параметра. Давайте для примера разобьём небольшой текст на отдельные слова:

String text = "OTUS is a good company";
String[] words = text.split(" ");
for(String word  words){
    System.out.println(word);
}

В нашем случае строка разделится по пробелу, и мы получим следующий консольный вывод:

OTUS
is
a
good
company

Вот и всё! Узнать больше всегда можно на наших курсах:

При написании статьи использовались материалы:
1. «Java-примеры: найти последнее вхождение подстроки в строке».
2. «Основные операции со строками».

Преобразование с использованием Integer.toString(int)

Класс Integer имеет статический метод, который возвращает объект String, представляющий параметр int, указанный в функции Integer.toString(int). Этот подход, в отличие от других, может возвращать исключение NullPointerException.

Синтаксис

Есть два разных выражения для метода Integer.toString():

public static String toString(int i)

public static String toString(int i, int radix)

Параметры

Параметры этого метода:

• i: целое число, которое будет преобразовано.
• radix: используемая система счисления базы для представления строки.

Возвращаемое значение

Возвращаемое значение для обоих выражений – строка Java, представляющая целочисленный аргумент «i». Если используется параметр radix, возвращаемая строка определяется соответствующим основанием.

Пример

package MyPackage;
public class Method1 
{
	public static void main(String args[]) 
	{
		  int n = Integer.MAX_VALUE;
		  String str1 = Integer.toString(n);
		  System.out.println("The output string is: " + str1);
		  int m = Integer.MIN_VALUE;
		  String str2 = Integer.toString(m);
		  System.out.println("The output string is: " + str2);
	}
	 
}

StartWith() и EndWith()

Методы StartWith() и EndWith() проверяют, начинается ли String с определенной подстроки:

String one = "This is a good day to code";

System.out.println( one.startsWith("This")    );
System.out.println( one.startsWith("This", 5) );

System.out.println( one.endsWith("code")    );
System.out.println( one.endsWith("shower")  );

В этом примере создается строка и проверяется, начинается ли она и заканчивается ли она различными подстроками.

• Первая строка (после объявления String) проверяет, начинается ли String с подстроки «This». Поскольку это происходит, метод startWith() возвращает true.
• Вторая строка проверяет, начинается ли строка с подстроки «This» при запуске сравнения с символа с индексом 5. Результат равен false, поскольку символ с индексом 5 равен «i».
• Третья строка проверяет, заканчивается ли String подстрокой «code». Поскольку это происходит, метод endWith() возвращает true.
• Четвертая строка проверяет, заканчивается ли String подстрокой “shower”. Так как это не так, метод endWith() возвращает false.