Java字符串與數組

問題及答案來源自《Java程序員面試筆試寶典》第四章 Java基礎知識 4.5字符串與數組

 

 

 

1、字符串創建與存儲的機制是什么？

Java中字符串聲明與初始化主要有兩種情況：

(1)String s1 = new String("abc")與String s2 = new String("abc")語句   

執行String s1 = new String("abc")語句，字符串池中不存在"abc"，則會創建一個字符串常量"abc"，

並將它添加到字符串常量池中，然后new String()會在堆中創建一個新的對象，s1指向堆中的String對象

緊接着創建String s2 = new String("abc")語句，因為字符串常量池中已經有了字符串常量"abc"，所以

不會再創建"abc"，直接new String()在堆中創建一個新的對象，然后使用s2指向這個對象

s1與s2指向堆中的不同String對象，地址自然也不相同

(2)String s1 = "abc"語句與String s2 = "abc"語句

在JVM中存在着一個字符串常量池，其中保存了着很多String 對象，s1,s2引用的是同一個常量池中的對象。

當創建一個字符串常量時，例如String s1 = "abc"，會首先在字符串常量池中查找是否已經有相同的字符串被定義，

若已經定義，則直接獲取對其的引用，此時不需要創建字符串常量"abc"，如果沒有定義，則首先創建字符串常量

"abc"，然后把它加入到字符串池中，再將引用返回

 

例子1：

String s1 = new String("abc");   //  先查找常量區有無"abc"常量，若無則將其"abc"添加到常量區，再在堆中創建對象，將s1指向堆中的對象

String s2 = new String("abc");    //  發現在常量區已經有了"abc"，在堆中創建對象，將s2指向堆中的對象

例子2：

String s1 = "abc";  //  在常量區里面創建一個"abc"字符串對象，s1獲取對其的引用

String s2 = "abc";  //  發現在常量區已經有了"abc"，s2直接獲取對其的引用

 

引申 - 對於String類型的變量s，賦值語句s=null和賦值語句s=""有什么區別？

s=null，是指s不指向任何一個字符串；s=""中的s指向空字符串

 

筆試題 - new String("abc")創建了幾個對象？

一個或兩個，如果常量池中原來就有"abc"，那么只創建一個對象，否則創建兩個對象

 

 

2、==、equals和hashCode有什么區別？

==：是運算符，用於比較兩個變量是否相等。當比較對象時，比較的是對象在內存中的地址

equals方法：用於比較兩個對象是否相等，默認Object類的equals方法是比較兩個對象的地址，跟==的結果一樣

如果一個類沒有自己定義equals方法，它默認的equals方法就是使用"=="運算符，也就是在比較兩個變量指向

的對象是否是同一個對象

hashCode方法：是用來鑒定兩個對象是否相等，默認Object類中的hashCode方法返回對象在內存中地址轉換成

的一個int值，所以如果沒有重寫hashCode()方法，任何對象的hashCode()方法都是不相等的。返回一個離散的int型整數。

在集合類操作中使用，為了提高查詢速度。（HashMap，HashSet等）

 

equals方法實際使用：

class Person{
    
}

public class ObjectDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // Person類沒有重寫equals方法 而Object類中的equals方法是比較兩個對象的地址
        Person p1 = new Person();
        Person p2 = new Person();
        System.out.println(p1.equals(p2));            // false
        
        // String中重寫了equals方法  比較的是兩個字符串的內容
        String s1 = new String("hello");
        String s2 = new String("hello");
        System.out.println(s1.equals(s2));            // true

        String s3 = "hello";
        String s4 = "hello";
        System.out.println(s3.equals(s4));            // true
    }
}

 

java中的數據類型，可分為兩類： 

(1)基本數據類型

Java中基本數據類型有八種：byte,short,char,int,long,float,double,boolean，

他們之間的比較，用雙等號（==）,比較的是他們的值。

 

(2)復合數據類型(類)

當他們用（==）進行比較的時候，比較的是他們在內存中的存放地址，所以，除非是同一個new

出來的對象，他們的比較后的結果為true，否則比較后結果為false。 

在Java的Object中的基類中定義了一個equals的方法，這個方法的初始行為是比較對象的內存地址，

但在一些類庫當中這個方法被覆蓋掉了，如String等，在這些類當中equals有其自身的實現，而不再是

比較對象的內存地址了

 

equals方法和hashCode方法的關系(用於set、map)：

hashCode方法只有在set或map集合中用到

當覆蓋了equals方法時，比較對象是否相等將通過覆蓋后的equals方法進行比較（判斷對象的內容是否相等）

將對象放入到集合中時，首先判斷要放入對象的hashCode值與集合中的任意一個元素的hashCode值是否相等，

如果不相等直接將該對象放入集合中。如果hashCode值相等，然后再通過equals方法判斷要放入對象與集合中的

任意一個對象是否相等，如果equals判斷不相等，直接將該元素放入到集合中，否則不放入。

 

 

3、String、StringBuffer、StringBuilder和SringTokenizer有什么區別？

Java中有5個類可以對字符或字符串進行操作，分別是Character、String、StringBuffer、StringBuilder

和SringTokenizer，其中Character用於單個字符操作，String用於字符串操作(屬於不可變類)，而

StringBuffer也是用於字符串操作(屬於可變類)

 

Character的API：

• boolean isDigit(char ch)　　　　    確定指定字符是否為數字。
• boolean isLowerCase(char ch)　　確定是否是小寫字母字符
• boolean isUpperCase(char ch)　　確定是否大寫字母字符
• char toLowerCase(char ch)　　　  將給定字符轉換成大寫字符　
• char toUpperCase(char ch)　　　  將給定字符轉換成小寫字符　

 

String的API：

引用類型String中的方法(4532)
第一組: 判斷方法
          boolean equals(String str);        　　　　// 比較兩個字符串的內容是否相等
          boolean equalsIgnoreCase(String str);     // 比較兩個字符串的內容是否相等(忽略大小寫)
          boolean startsWith(String subStr);    　  // 判斷某個字符串是否以指定的子串開頭
          boolean endsWith(String subStr):    　　　 // 判斷某個字符串是否以指定的子串結尾
 
第二組: 獲取方法
          int length();        　　　　　　　　　　　　 　　　　　　// 獲取字符串中字符個數
          char charAt(int index);    　　　　　　　　　　　　　　　// 謀取字符串某一個字符(指定下標)
          String subString(int startIndex);    　　  　　　　　　// 從指定下標開始截取字符串，直到字符串末尾
          String subString(int startIndex, int endIndex);     // 從指定下標開始截取字符串，到指定下標結束(左閉右開)
          int indexOf(String subStr);            　　　　　　　　// 獲取子串第一次出現的下標
  
第三組: 轉換方法
          String toLowerCase();    // 轉成小寫串
          String toUpperCase();    // 轉成大寫串
          Char[] toCharArray();    // 變成字符數組
  
第四組: 其他方法
          String trim();                     // 去掉字符串兩端的空格
          String[] split(String str);        // 切割字符串

 

String和StringBuffer的區別：

String是不可變類，一旦對象創建其值將不能改變，而StringBuffer是可變類，對象創建后值可以改變

實例化String時可以用賦值也可以用new初始化，而實例化StringBuffer只能用new初始化

 

String字符串修改的原理：

當用String類型來對字符串進行修改時，其實現方法是首先創建一個StringBuffer對象，然后調用StringBuffer的

append方法，最后調用StringBuffer的toString方法把結果返回

String s = "Hello";
s += " World";
// 以上代碼等價於
StringBuffer sb = new StringBuffer(s);
sb.append(" World");
s = sb.toString();

 

StringBuilder和StringBuffer：

StringBuilder也是可以被修改的字符串，它與StringBuffer類似，都是字符串緩沖區，但是StringBuilder

不是線程安全的，如果只是在單線程中使用字符串緩沖區，那么StringBuilder的效率會更高些

而StringBuffer在必要時可以對方法進行同步，所以任意特定實例上的操作就好像是以串行順序

發生，該順序與所涉及的每個線程進行的方法調用順序一致

因此在只有單線程訪問時可以使用StringBuilder，當有多個線程訪問時最好用線程安全的StringBuffer

 

StringTokenizer：

StringTokenizer是用來分割字符串的工具類，示例如下：

public class Demo{    
    public static void main(String[] args) {
        StringTokenizer st = new StringTokenizer("Welcome to our country");
        while(st.hasMoreTokens()){
            System.out.println(st.nextToken());
        }
    }    
}

輸出結果：

Welcome
to
our
country

 

總結：

在執行效率方面，StringBuilder最高，StringBuffer次之，String最低，使用如下：

• 如果操作的數據量比較小，應優先使用String類
• 如果是在單線程下操作大量數據應優先使用StringBuilder類
• 如果是在多線程下操作大量數據應優先使用StringBuffer類

 

 

4、Java中數組是不是對象？

數組是指具有相同類型的數據的集合，它們一般具有固定的長度，並且在內存中占據連續的空間 

在C/C++中，數組名只是一個指針，這個指針指向了數組的首元素，沒有屬性也沒有方法

而在Java中，數組不僅具有自己的屬性，還有方法可以調用，故在Java中數組是對象

每個數組類型都有其對於的類型，可以通過instanceof來判斷數據的類型，如下：

public class FindLeftAndRightBigger {
    public static void main(String[] args) {
        int[] a = {1, 2, 3};
        int[][] b = new int[2][3];
        String[] s = {"asfd", "saf"};
        if(a instanceof int[]){
            System.out.println("int[]");
        }
        if(b instanceof int[][]){
            System.out.println("int[][]");
        }
        if(s instanceof String[]){
            System.out.println("String[]");
        }
    }    
}
// 輸出結果:
// int[]
// int[][]

 

 

5、Java數組的初始化方法有哪幾種？

Java數組的初始化方法如下：

// 一維數組聲明:
type arrayName[] 或 type[] arrayName
// 二維數組聲明:
type arrayName[][] 或 type[][] arrayName 或 type[] arrayName[]
// 數組初始化：可以在聲明時直接賦值也可以在之后new
// 注：type既可以是基本數據類型也可以是類

// 一維數組初始化實例:
int[] a = new int[5];  // 動態創建了一個包含5個整形值得數組，默認值為0   
int[] a = {1, 2, 3};    // 聲明一個數組並初始化

// 二維數組初始化實例：
// Java中二維數組的第二維長度可以不同
int[][] arr = {{1, 2}, {3, 4, 5}};
int[][] arr = new int[2][];
arr[0] = new int[]{1, 2};
arr[1] = new int[]{3, 4, 5};

注：原生類指未被實例化的類，數組是實例化、被分配空間的類，數組不屬於原生類 

 

 

6、length屬性和length()方法有什么區別？

• length屬性：獲取數組長度
• length方法：計算字符串長度

public class test{f
    public static void testArray(int[] arr){
        System.out.println("數組長度為" + arr.length);
    }
    
    public static void testString(String s){
        System.out.println("字符串長度為" + s.length());
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        testArray(new int[]{1, 2, 3});    　　// 3
        testString("hello");  　　　　　　　　  // 5
    }    
}