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JAVA面试题解惑系列（六）——字符串（String）杂谈转载自javaeye

2008-09-28 11:05 585 查看

http://zangweiren.javaeye.com/blog/216005
2008-07-18

JAVA面试题解惑系列（六）——字符串（String）杂谈

关键字: java 面试题字符串 string

作者：臧圩人（zangweiren）

网址：http://zangweiren.javaeye.com

>>>转载请注明出处！<<<

上一次我们已经一起回顾了面试题中常考的到底创建了几个String对象的相关知识，这一次我们以几个常见面试题为引子，来回顾一下String对象相关的其它一些方面。

String的length()方法和数组的length属性

String类有length()方法吗？数组有length()方法吗？

String类当然有length()方法了，看看String类的源码就知道了，这是这个方法的定义：

Java代码

public int length() { return count; }

public int length() {
return count;
}

String的长度实际上就是它的属性--char型数组value的长度。数组是没有length()方法的，大家知道，在JAVA中，数组也
被作为对象来处理，它的方法都继承自Object类。数组有一个属性length，这也是它唯一的属性，对于所有类型的数组都是这样。

中文汉字在char中的保存

一个中文汉字能保存在一个char类型里吗？

请看下面的例子：

Java代码

public class ChineseTest { public static void main(String[] args) { // 将一个中文汉字赋值给一个char变量 char a = '中'; char b = '文'; char c = '测'; char d = '试'; char e = '成'; char f = '功'; System.out.print(a); System.out.print(b); System.out.print(c); System.out.print(d); System.out.print(e); System.out.print(f); } }

public class ChineseTest {
public static void main(String[] args) {
// 将一个中文汉字赋值给一个char变量
char a = '中';
char b = '文';
char c = '测';
char d = '试';
char e = '成';
char f = '功';
System.out.print(a);
System.out.print(b);
System.out.print(c);
System.out.print(d);
System.out.print(e);
System.out.print(f);
}
}

编译没有报错，运行结果：

中文测试成功

答案就不用说了。为什么一个中文汉字可以保存在一个char变量里呢？因为在JAVA中，一个char是2个字节（byte），而一个中文汉字是一个字符，也是2个字节。而英文字母都是一个字节的，因此它也能保存到一个byte里，一个中文汉字却不能。请看：

Java代码

public class ChineseTest { public static void main(String[] args) { // 将一个英文字母赋值给一个byte变量 byte a = 'a'; // 将一个中文汉字赋值给一个byte变量时，编译会报错 // byte b = '中'; System.out.println("byte a = " + a); // System.out.println("byte b = "+b); } }

public class ChineseTest {
public static void main(String[] args) {
// 将一个英文字母赋值给一个byte变量
byte a = 'a';
// 将一个中文汉字赋值给一个byte变量时，编译会报错
// byte b = '中';

System.out.println("byte a = " + a);
// System.out.println("byte b = "+b);
}
}

运行结果：

byte a = 97

正如大家所看到的那样，我们实际上是把字符'a'对应的ASCII码值赋值给了byte型变量a。

让我们回过头来看看最初的例子，能不能将a、b、c、d、e、f拼接在一起一次输出呢？让我们试试看：

Java代码

public class ChineseTest {
public static void main(String[] args) {
// 将一个中文汉字赋值给一个char变量
char a = '中';
char b = '文';
char c = '测';
char d = '试';
char e = '成';
char f = '功';
System.out.print(a + b + c + d + e + f);
}
}

运行结果：

156035

这显然不是我们想要的结果。只所以会这样是因为我们误用了“+”运算符，当它被用于字符串和字符串之间，或者字符串和其他类型变量之间时，它产生
的效果是字符串的拼接；但当它被用于字符和字符之间时，效果等同于用于数字和数字之间，是一种算术运算。因此我们得到的“156035”是'中'、'文
'、'测'、'试'、'成'、'功'这六个汉字分别对应的数值算术相加后的结果。

字符串的反转输出

这也是面试题中常考的一道。我们就以一个包含了全部26个英文字母，同时又具有完整含义的最短句子作为例子来完成解答。先来看一下这个句子：

引用A quick brown fox jumps over the lazy dog.（一只轻巧的棕色狐狸从那条懒狗身上跳了过去。）

最常用的方式就是反向取出每个位置的字符，然后依次将它们输出到控制台：

Java代码

public class StringReverse { public static void main(String[] args) { // 原始字符串 String s = "A quick brown fox jumps over the lazy dog."; System.out.println("原始的字符串：" + s); System.out.print("反转后字符串："); for (int i = s.length(); i > 0; i--) { System.out.print(s.charAt(i - 1)); } // 也可以转换成数组后再反转，不过有点多此一举 char[] data = s.toCharArray(); System.out.println(); System.out.print("反转后字符串："); for (int i = data.length; i > 0; i--) { System.out.print(data[i - 1]); } } }

public class StringReverse {
public static void main(String[] args) {
// 原始字符串
String s = "A quick brown fox jumps over the lazy dog.";
System.out.println("原始的字符串：" + s);

System.out.print("反转后字符串：");
for (int i = s.length(); i > 0; i--) {
System.out.print(s.charAt(i - 1));
}

// 也可以转换成数组后再反转，不过有点多此一举
char[] data = s.toCharArray();
System.out.println();
System.out.print("反转后字符串：");
for (int i = data.length; i > 0; i--) {
System.out.print(data[i - 1]);
}
}
}

运行结果：

原始的字符串：A quick brown fox jumps over the lazy dog.

反转后字符串：.god yzal eht revo spmuj xof nworb kciuq A

反转后字符串：.god yzal eht revo spmuj xof nworb kciuq A

以上两种方式虽然常用，但却不是最简单的方式，更简单的是使用现有的方法：

Java代码

public class StringReverse { public static void main(String[] args) { // 原始字符串 String s = "A quick brown fox jumps over the lazy dog."; System.out.println("原始的字符串：" + s); System.out.print("反转后字符串："); StringBuffer buff = new StringBuffer(s); // java.lang.StringBuffer类的reverse()方法可以将字符串反转 System.out.println(buff.reverse().toString()); } }

public class StringReverse {
public static void main(String[] args) {
// 原始字符串
String s = "A quick brown fox jumps over the lazy dog.";
System.out.println("原始的字符串：" + s);

System.out.print("反转后字符串：");
StringBuffer buff = new StringBuffer(s);
// java.lang.StringBuffer类的reverse()方法可以将字符串反转
System.out.println(buff.reverse().toString());
}
}

运行结果：

原始的字符串：A quick brown fox jumps over the lazy dog.

反转后字符串：.god yzal eht revo spmuj xof nworb kciuq A

按字节截取含有中文汉字的字符串

要求实现一个按字节截取字符串的方法，比如对于字符串"我ZWR爱JAVA"，截取它的前四位字节应该是"我ZW"，而不是"我ZWR"，同时要保证不会出现截取了半个汉字的情况。

英文字母和中文汉字在不同的编码格式下，所占用的字节数也是不同的，我们可以通过下面的例子来看看在一些常见的编码格式下，一个英文字母和一个中文汉字分别占用多少字节。

Java代码

import java.io.UnsupportedEncodingException; public class EncodeTest { /** * 打印字符串在指定编码下的字节数和编码名称到控制台 * * @param s * 字符串 * @param encodingName * 编码格式 */ public static void printByteLength(String s, String encodingName) { System.out.print("字节数："); try { System.out.print(s.getBytes(encodingName).length); } catch (UnsupportedEncodingException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(";编码：" + encodingName); } public static void main(String[] args) { String en = "A"; String ch = "人"; // 计算一个英文字母在各种编码下的字节数 System.out.println("英文字母：" + en); EncodeTest.printByteLength(en, "GB2312"); EncodeTest.printByteLength(en, "GBK"); EncodeTest.printByteLength(en, "GB18030"); EncodeTest.printByteLength(en, "ISO-8859-1"); EncodeTest.printByteLength(en, "UTF-8"); EncodeTest.printByteLength(en, "UTF-16"); EncodeTest.printByteLength(en, "UTF-16BE"); EncodeTest.printByteLength(en, "UTF-16LE"); System.out.println(); // 计算一个中文汉字在各种编码下的字节数 System.out.println("中文汉字：" + ch); EncodeTest.printByteLength(ch, "GB2312"); EncodeTest.printByteLength(ch, "GBK"); EncodeTest.printByteLength(ch, "GB18030"); EncodeTest.printByteLength(ch, "ISO-8859-1"); EncodeTest.printByteLength(ch, "UTF-8"); EncodeTest.printByteLength(ch, "UTF-16"); EncodeTest.printByteLength(ch, "UTF-16BE"); EncodeTest.printByteLength(ch, "UTF-16LE"); } }

import java.io.UnsupportedEncodingException;

public class EncodeTest {
/**
* 打印字符串在指定编码下的字节数和编码名称到控制台
*
* @param s
*            字符串
* @param encodingName
*            编码格式
*/
public static void printByteLength(String s, String encodingName) {
System.out.print("字节数：");
try {
System.out.print(s.getBytes(encodingName).length);
} catch (UnsupportedEncodingException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(";编码：" + encodingName);
}

public static void main(String[] args) {
String en = "A";
String ch = "人";

// 计算一个英文字母在各种编码下的字节数
System.out.println("英文字母：" + en);
EncodeTest.printByteLength(en, "GB2312");
EncodeTest.printByteLength(en, "GBK");
EncodeTest.printByteLength(en, "GB18030");
EncodeTest.printByteLength(en, "ISO-8859-1");
EncodeTest.printByteLength(en, "UTF-8");
EncodeTest.printByteLength(en, "UTF-16");
EncodeTest.printByteLength(en, "UTF-16BE");
EncodeTest.printByteLength(en, "UTF-16LE");

System.out.println();

// 计算一个中文汉字在各种编码下的字节数
System.out.println("中文汉字：" + ch);
EncodeTest.printByteLength(ch, "GB2312");
EncodeTest.printByteLength(ch, "GBK");
EncodeTest.printByteLength(ch, "GB18030");
EncodeTest.printByteLength(ch, "ISO-8859-1");
EncodeTest.printByteLength(ch, "UTF-8");
EncodeTest.printByteLength(ch, "UTF-16");
EncodeTest.printByteLength(ch, "UTF-16BE");
EncodeTest.printByteLength(ch, "UTF-16LE");
}
}

运行结果如下：

英文字母：A

字节数：1;编码：GB2312

字节数：1;编码：GBK

字节数：1;编码：GB18030

字节数：1;编码：ISO-8859-1

字节数：1;编码：UTF-8

字节数：4;编码：UTF-16

字节数：2;编码：UTF-16BE

字节数：2;编码：UTF-16LE

中文汉字：人

字节数：2;编码：GB2312

字节数：2;编码：GBK

字节数：2;编码：GB18030

字节数：1;编码：ISO-8859-1

字节数：3;编码：UTF-8

字节数：4;编码：UTF-16

字节数：2;编码：UTF-16BE

字节数：2;编码：UTF-16LE

UTF-16BE和UTF-16LE是UNICODE编码家族的两个成员。UNICODE标准定义了UTF-8、UTF-16、UTF-32三种
编码格式，共有UTF-8、UTF-16、UTF-16BE、UTF-16LE、UTF-32、UTF-32BE、UTF-32LE七种编码方案。
JAVA所采用的编码方案是UTF-16BE。从上例的运行结果中我们可以看出，GB2312、GBK、GB18030三种编码格式都可以满足题目的要
求。下面我们就以GBK编码为例来进行解答。

如果我们直接按照字节截取会出现什么情况呢？我们来测试一下：

Java代码

import java.io.UnsupportedEncodingException; public class CutString { public static void main(String[] args) throws UnsupportedEncodingException { String s = "我ZWR爱JAVA"; // 获取GBK编码下的字节数据 byte[] data = s.getBytes("GBK"); byte[] tmp = new byte[6]; // 将data数组的前六个字节拷贝到tmp数组中 System.arraycopy(data, 0, tmp, 0, 6); // 将截取到的前六个字节以字符串形式输出到控制台 s = new String(tmp); System.out.println(s); } }

import java.io.UnsupportedEncodingException;

public class CutString {
public static void main(String[] args) throws UnsupportedEncodingException {
String s = "我ZWR爱JAVA";
// 获取GBK编码下的字节数据
byte[] data = s.getBytes("GBK");
byte[] tmp = new byte[6];
// 将data数组的前六个字节拷贝到tmp数组中
System.arraycopy(data, 0, tmp, 0, 6);
// 将截取到的前六个字节以字符串形式输出到控制台
s = new String(tmp);
System.out.println(s);
}
}

输出结果：

我ZWR?

在截取前六个字节时，第二个汉字“爱”被截取了一半，导致它无法正常显示了，这样显然是有问题的。

我们不能直接使用String类的substring(int beginIndex, int
endIndex)方法，因为它是按字符截取的。'我'和'Z'都被作为一个字符来看待，length都是1。实际上我们只要能区分开中文汉字和英文字
母，这个问题就迎刃而解了，而它们的区别就是，中文汉字是两个字节，英文字母是一个字节。

Java代码

import java.io.UnsupportedEncodingException; public class CutString { /** * 判断是否是一个中文汉字 * * @param c * 字符 * @return true表示是中文汉字，false表示是英文字母 * @throws UnsupportedEncodingException * 使用了JAVA不支持的编码格式 */ public static boolean isChineseChar(char c) throws UnsupportedEncodingException { // 如果字节数大于1，是汉字 // 以这种方式区别英文字母和中文汉字并不是十分严谨，但在这个题目中，这样判断已经足够了 return String.valueOf(c).getBytes("GBK").length > 1; } /** * 按字节截取字符串 * * @param orignal * 原始字符串 * @param count * 截取位数 * @return 截取后的字符串 * @throws UnsupportedEncodingException * 使用了JAVA不支持的编码格式 */ public static String substring(String orignal, int count) throws UnsupportedEncodingException { // 原始字符不为null，也不是空字符串 if (orignal != null && !"".equals(orignal)) { // 将原始字符串转换为GBK编码格式 orignal = new String(orignal.getBytes(), "GBK"); // 要截取的字节数大于0，且小于原始字符串的字节数 if (count > 0 && count < orignal.getBytes("GBK").length) { StringBuffer buff = new StringBuffer(); char c; for (int i = 0; i < count; i++) { // charAt(int index)也是按照字符来分解字符串的 c = orignal.charAt(i); buff.append(c); if (CutString.isChineseChar(c)) { // 遇到中文汉字，截取字节总数减1 --count; } } return buff.toString(); } } return orignal; } public static void main(String[] args) { // 原始字符串 String s = "我ZWR爱JAVA"; System.out.println("原始字符串：" + s); try { System.out.println("截取前1位：" + CutString.substring(s, 1)); System.out.println("截取前2位：" + CutString.substring(s, 2)); System.out.println("截取前4位：" + CutString.substring(s, 4)); System.out.println("截取前6位：" + CutString.substring(s, 6)); } catch (UnsupportedEncodingException e) { e.printStackTrace(); } } }

import java.io.UnsupportedEncodingException;

public class CutString {

/**
* 判断是否是一个中文汉字
*
* @param c
*            字符
* @return true表示是中文汉字，false表示是英文字母
* @throws UnsupportedEncodingException
*             使用了JAVA不支持的编码格式
*/
public static boolean isChineseChar(char c)
throws UnsupportedEncodingException {
// 如果字节数大于1，是汉字
// 以这种方式区别英文字母和中文汉字并不是十分严谨，但在这个题目中，这样判断已经足够了
return String.valueOf(c).getBytes("GBK").length > 1;
}

/**
* 按字节截取字符串
*
* @param orignal
*            原始字符串
* @param count
*            截取位数
* @return 截取后的字符串
* @throws UnsupportedEncodingException
*             使用了JAVA不支持的编码格式
*/
public static String substring(String orignal, int count)
throws UnsupportedEncodingException {
// 原始字符不为null，也不是空字符串
if (orignal != null && !"".equals(orignal)) {
// 将原始字符串转换为GBK编码格式
orignal = new String(orignal.getBytes(), "GBK");
// 要截取的字节数大于0，且小于原始字符串的字节数
if (count > 0 && count < orignal.getBytes("GBK").length) {
StringBuffer buff = new StringBuffer();
char c;
for (int i = 0; i < count; i++) {
// charAt(int index)也是按照字符来分解字符串的
c = orignal.charAt(i);
buff.append(c);
if (CutString.isChineseChar(c)) {
// 遇到中文汉字，截取字节总数减1
--count;
}
}
return buff.toString();
}
}
return orignal;
}

public static void main(String[] args) {
// 原始字符串
String s = "我ZWR爱JAVA";
System.out.println("原始字符串：" + s);
try {
System.out.println("截取前1位：" + CutString.substring(s, 1));
System.out.println("截取前2位：" + CutString.substring(s, 2));
System.out.println("截取前4位：" + CutString.substring(s, 4));
System.out.println("截取前6位：" + CutString.substring(s, 6));
} catch (UnsupportedEncodingException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

运行结果：

原始字符串：我ZWR爱JAVA

截取前1位：我

截取前2位：我

截取前4位：我ZW

截取前6位：我ZWR爱

09:35
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评论 (35)
分类: JAVA面试题解惑系列
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评论

muyuqian
2008-09-03
回复

博主高人，望解惑。

有
关字符串，其它语言的char函数可以将相临的两个大于ASCII码值的字符，以其16进制数值连接后,以一个unicode的字符显示。如
char(202)+char(201),在powerbuilder里显示结果为：噬，但在java里，其不能有效联接。显示成：??
请看如下代码：

public class Test{
public static void main(String[] args){
char[] a = {97,98};
char[] b = {202,201};

String sa = new String(a);
String sb = new String(b);

System.out.println(sa);
System.out.println(sb);
}
}

其显示结果为
ab
??

单字节字符可以显示，双字节字符不能显示。java是否有像其它语言类似的办法，让相临字符连接后，以一个unicode码对应的值显示。不知我的问题表述清楚否？

yu_xian81
2008-08-25
回复

见识了诸多高人，此行非虚！

kruce
2008-08-13
回复

自造轮子，不如check下surrogate pair + codepoint

rz_wang
2008-08-11
回复

多谢，辛苦了~！

臧圩人
2008-07-28
回复

回复TNTest：

Very good！

非常感谢你提供的资料，很全面。我会在新版本中加入这方面内容的。期待你能够继续支持

TNTest
2008-07-26
回复

又清晰了一些东西，谢谢臧圩人。
就是最后关于判断中文的部分觉得还是有些东西需要说说。因为实际情况中正是这部分问题比较多。
zhanjia的方法简单又有效啊。
而且我不认为这里需要判断不同的编码方式，一个汉字对于String来说唯一对应一个unicode的code point，需要区分编码方式的情况只在String向外输出结果和向String传入的时候，一旦String生成后，它的内部编码是统一的。
而且把String打散成char是危险的，主要是code unit的问题。
实际情况中，
如果input是String，判断是否中文根本无需考虑编码。
如果input是Stream，一般来说会有相关的值标识它的编码方式，没有的话也能通过一些工具来得到（比如mozilla的jchardet），然后转换为String。
zhanjia的方法有两个问题:
1.需要完善对unicodez中关于中文的区段（Unicode Block）定义，这里有个总结的很全的：http://blog.oasisfeng.com/2006/10/19/full-cjk-unicode-range/
2.直接操作String来实现功能，性能上应该不会很好。

constant
2008-07-23
回复

好，感谢lz解答

臧圩人
2008-07-23
回复

回复constant：

String类的方法charAt(int index)跟substring()方法一样，是按照字符截取的，所以不会出现半个汉字的情况。但是在按字节截取时就会出现，请看：

Java代码

import java.io.UnsupportedEncodingException;

public class CutString {
public static void main(String[] args) throws UnsupportedEncodingException {
String s = "我ZWR爱JAVA";
// 获取GBK编码下的字节数据
byte[] data = s.getBytes("GBK");
byte[] tmp = new byte[6];
// 将data数组的前六个字节拷贝到tmp数组中
System.arraycopy(data, 0, tmp, 0, 6);
// 将截取到的前六个字节以字符串形式输出到控制台
s = new String(tmp);
System.out.println(s);
}
}

运行结果：

我ZWR?

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