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Java中Stringbuilder和正则表达式示例详解

2024-02-19 10:10:04 作者：Flying_Fish_roe

Java语言为字符串连接运算符(+)提供特殊支持,并为其他对象转换为字符串,字符串连接是通过StringBuilder(或StringBuffer)类及其append方法实现的,这篇文章主要给大家介绍了关于Java中Stringbuilder和正则表达式的相关资料,需要的朋友可以参考下

StringBuilder

String 类型的连接性能不好，StringBuilder可以解决字符串连接性能问题。

在String类型中，字符串是不可变的，每次连接字符串时都会创建一个新的String对象，这会导致频繁的内存分配和拷贝操作，影响性能。而StringBuilder是可变的，可以在原有的字符串上进行操作，避免了频繁的内存分配和拷贝，提高了连接字符串的性能。因此，使用StringBuilder可以更有效地处理大量的字符串连接操作。

String s1 = "ABC";
String s2 = "def";
String s3 = s1 + s2;

字符串连接性能测试：

String str = "";
long t1 = System.currentTimeMillis();
for(int i=0; i<50000; i++){
    str = str + "A";
}
long t2 = System.currentTimeMillis();
System.out.pritnln(t2 - t1);

StringBuilder 用于提升String字符串的连接性

- StringBuilder称为可变字符串
- StringBuilder内部也是字符数组，其API可以直接修改其内部数组的内容
- 当数组容量不足时候，会自动扩容
- 运算期间会尽力减少创建数组的数量。

package string;

public class StringBuilderDemo03 {
    public static void main(String[] args) {
        /*
         * 测试StringBuilder的连接性能
         */
        StringBuilder buf = new StringBuilder();
        long t1 = System.currentTimeMillis();
        for (int i =0; i<50000; i++){
            buf.append("A");
        }
        long t2 = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(t2-t1);
    }
}

//StringBuilder API 

buf-> char[]{A, C, B, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0...0}
//           0  1  2  3  4  5
StringBuilder buf = new StringBuilder();
buf.append("A") 
   .append("A") 
   .append("A")
   .append("B") 
   .insert(1,"C")
   .delete(2,4);
Stirng str = buf.toString();

- append() 追加，在StringBuilder的后面添加字符，当容量满了，会自动扩容，扩容规则 1倍+2；
- insert(位置，字符) 插入字符;
- delete(开始位置，结束位置)：删除一定范围的字符，包括开始，不包括结束
- StringBuilder的API返回的大多是当前对象，可以连续使用.调用方法。
- toString() 方法可以讲StringBuilder转换为String

正则表达式

用于检测、测试字符串规则的表达式.

经常用于检测字符串是否符合特定的规则，在网站上经常用于检测用户输入数据是否符合规范：

- 检测用户名是否为 8~10 数字英文（大小写）
- 检测电话号码是否符合规则
- 检测邮箱地址是否符合规则

正则HelloWorld

最简单的正则表达式："HelloWorld" 表示

- 一共有10个字符
- 出现的顺序必须是 HelloWorld

- 用于检测一个字符串是否符合，正则规则
- boolean matchs(正则) 检测当前字符串是否符合正则规则

正则规则 rule = "HelloWorld"
字符串： s1 = "HelloKitty"; 
字符串： s2 = "HelloWorld";
// s1 s2 中那个字符串符合 rule 约定的规则？
boolean b1 = s1.matches(rule); //false
boolean b2 = s2.matches(rule); //true

package string;
public class RegDemo05 {
    public static void main(String[] args) {
        /*
         * 测试正则表达式
         */
        //定义正则表达式
        String rule = "HelloWorld";
        //定义被检测的字符串
        String s1 = "HelloKitty";
        String s2 = "HelloWorld";
        //检测 s1 是否符合规则
        boolean b1 = s1.matches(rule);
        //检测 s2 是否符合规则
        boolean b2 = s2.matches(rule);
        System.out.println(b1);
        System.out.println(b2);
    }
}

字符集

匹配一个有效字符范围。

语法:

[123456]

意义：

- 匹配一个字符
- 其有效范围： 1 2 3 4 5 6 中的某一个

正则规则例子：

Hello[123456]

- 匹配6个字符
- 前5个必须是Hello
- 第6个字符，必须 1 2 3 4 5 6 中的一个

如，可以匹配的字符串：

- "Hello1"
- "Hello2"
- "Hello3"
- ...
- "Hello6"
- "Hello7" 不可以匹配！
- “HelloA” 不可以

正则例子：我[草去艹]

字符范围

| 规则               | 正则表达式                   | 范围     |
| ------------------ | ---------------------------- | -------- |
| 匹配 0~9 一个字符  | [0123456789]                 | [0-9]    |
| 匹配A-Z一个字符    | [ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ] | [A-Z]    |
| 匹配a-z一个字符    | ...                          | [a-z]    |
| 匹配a-zA-Z一个字符 |                              | [a-zA-Z] |

栗子：

Hello[1-6]

预定义字符集

| 规则               | 正则         | 预定义字符集 | 栗子         |
| ------------------ | ------------ | ------------ | ------------ |
| 匹配一个数字       | [0-9]        | \d           | Hello\d      |
| 匹配一个单词字符   | [a-zA-Z0-9_] | \w           | A\w          |
| 匹配一个空白字符   |              | \s           | Hello\sWorld |
| 匹配任意一个字符   |              | .            | A.           |
| 匹配一个非数字     |              | \D           |              |
| 匹配一个非空白     |              | \S           |              |
| 匹配一个非单词字符 |              | \W           |              |

栗子, 网站上规则用户名规则是6个单词字符：

正则规则： \w\w\w\w\w\w
java String: `"\\w\\w\\w\\w\\w\\w"`

测试案例：

package string;
public class RegDemo07 {
    public static void main(String[] args) {
        /*
         * 测试 用户名规则：6个单词字符组成
         * - \ 在java字符串中需要进行转义为 \\
         */
        //正则表达式:  
        String reg = "\\w\\w\\w\\w\\w\\w";
        System.out.println(reg);
        //被检查的字符串
        String s1 = "Jerry1"; //可以通过检查
        String s2 = "Tom-12"; //不可以通过检查
        String s3 = "Andy";   //不可以通过检查
        System.out.println(s1.matches(reg));
        System.out.println(s2.matches(reg));
        System.out.println(s3.matches(reg));
    }
}

数量词

约定左侧元素出现的次数。

栗子:

\w\w\w\w\w\w  等价  \w{6}

语法：

X{n} 规定左侧X出现n次
X{n,m} 规定左侧X出现最少n次，最多m次
X{0,n} 规定左侧X出现0到n次
X{n,} 规定左侧X出现最少n次
X? 和 X{0,1} 等价，X可以没有或者有一个
X+ 和 X{1,} 等价，X至少有一个，多了随意，简称：一个以上
X* 和 X{0,} 等价，X至少有0个，多了随意简称：0个以上

栗子：

- 网站的用户名是 8~16个单词字符： \w{8,16}
- 网站的密码是单词字符，最少8个，多了不限: \w{8,}
- 匹配Hello World，中间至少有一个空白： Hello\s+World
- - 不能匹配： "HelloWorld"
- - 不能匹配： "Hello World!"
- - 能匹配： "Hello World"
- - 能匹配： "Hello World"
- - 能匹配： "Hello World"

特殊字符转义

如何匹配字符 [ ] ? + * . , 使用 \特殊字符，进行转义！

\. 匹配点 
\[ 匹配 [
\? 匹配 ?
\* 匹配 *
\+ 匹配 +
\\ 匹配 \

如下正则的意义：匹配 `www.fish.cn` 域名

- www.fish.cn 匹配：
- www.fish.cn 通过
- wwwfishAcn 通过
- www-fish-cn 通过

- `www\.fish\.cn` 匹配
- www.fish.cn 通过
- wwwfishAcn 不通过
- www-fish-cn 不通过

案例：如何检查一个字符串是否为正确的IPv4地址

正确IP：

"192.168.1.25" "192.168.199.1" "10.0.0.20" "8.8.8.8"

错误的IP：

"10-10-10-20" "192点168点5点25"

正则：`\d{1,3}\.\d{1,3}\.\d{1,3}\.\d{1,3}`

分组

讲一组规则作为整体进行处理

栗子正则：

1. `\d{1,3}\.\d{1,3}\.\d{1,3}\.\d{1,3}`
2. `(\d{1,3}\.)(\d{1,3}\.)(\d{1,3}\.)\d{1,3}`

3. `(\d{1,3}\.){3}\d{1,3}`

```java

package string;

public class RegDemo11 {
    public static void main(String[] args) {
        /*
         * 检查IP地址是否符合规则
         */
        //定义正则规则
        //String reg = "\\d{1,3}\\.\\d{1,3}\\.\\d{1,3}\\.\\d{1,3}";
        String reg = "\\d{1,3}(\\.\\d{1,3})(\\.\\d{1,3})(\\.\\d{1,3})";
        //String reg = "(\\d{1,3}\\.){3}\\d{1,3}"; //测试分组
        //定义被检查的字符串
        String ip1 = "192.168.2.70";
        String ip2 = "10.0.0.20";
        String ip3 = "8.8.8.8";
        //定义错误的被检查字符串
        String ip4 = "192点168点2点70";
        String ip5 = "192-168-2-70";
        //检查
        System.out.println(ip1.matches(reg));
        System.out.println(ip2.matches(reg));
        System.out.println(ip3.matches(reg));
        System.out.println(ip4.matches(reg));
        System.out.println(ip5.matches(reg));
    }
}

栗子2：

1. `\d{1,3}\.\d{1,3}\.\d{1,3}\.\d{1,3}`
2. `\d{1,3}(\.\d{1,3})(\.\d{1,3})(\.\d{1,3})` 

3.  `\d{1,3}(\.\d{1,3}){3}`

区别：

(\d{1,3}\.){3}\d{1,3}  (分组){3} 分组的整体出现3次
\d{1,3}\.{3}\d{1,3}   \.{3} .必须出现2次,可以匹配 “192...168”

正则API

- matches 检查字符串是否整体符合正则表达式规则
- split 劈开
- replaceAll 全部替换

Split 劈开字符串(重要)

将一个字符串劈开为几个子字符串：

- "192.168.5.140" 劈开为 "192" "168" "5" "140"
- "1, Tom, 110, tom@tedu.cn" 劈开为 "1" "Tom" "110" "tom@tedu.cn"

使用：

str 存储的是被劈开的字符串

正则用于匹配劈开的位置点，如： , 或者 \.

返回值是劈开以后的数组，每个元素是劈开的子字符串段落

劈开以后，匹配的位置就没有了

String[] arr = str.split(正则);

案例：

String str = "1, Tom, 110, tom@tedu.cn";
//             ,    ,    ,
//  arr=     "1" " Tom" " 110" " tom@tedu.cn"
String[] arr = str.split(",");
for(int i=0; i<arr.length; i++){
    System.out.println(arr[i]);
}

replaceAll

replace: 替换
all：全部

将正则表达式匹配到的字符，都替换为新字符串

例子：

我天疫情又严重了，我去，又要做核算了。

需要替换为 `***疫情又严重了，***，又要做核算了。`

代码：

Scanner scanner = new Scanner(System.in);
System.out.print("请输入:");
String str = scanner.nextLine();
//String str = "我天疫情又严重了，我去，又要做核算了。";
// str.replaceAll("正则", 替换字符串);
String s = str.replaceAll("我[去草靠艹]", "***");
System.out.println(s);

总结

到此这篇关于Java中Stringbuilder和正则表达式的文章就介绍到这了,更多相关Java Stringbuilder和正则表达式内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！