MyStringBuffer对字符串的一些操作，比如插入和删除

今天药忘吃喽~ 2022-02-27 07:51 112阅读 0赞

### MyStringBuffer对字符串的一些操作，比如插入和删除 ###

*   *  1.写代码前需要考虑的问题
     *  2. 写一个接口
     *  3.实现这个接口

以how2j上部分代码作为参考

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## 1.写代码前需要考虑的问题 ##

**为什么StringBuffer可以变长？**

和String内部是一个字符数组一样，StringBuffer也维护了一个字符数组。 但是，这个字符数组，留有冗余长度  
比如说new StringBuffer(“the”)，其内部的字符数组的长度，是19，而不是3，这样调用插入和追加，在现成的数组的基础上就可以完成了。  
如果追加的长度超过了19，就会分配一个新的数组，长度比原来多一些，把原来的数据复制到新的数组中，看上去 数组长度就变长了  
length: “the”的长度 3  
capacity: 分配的总空间 19

**边界条件判断**

插入之前，首先要判断的是一些边界条件。 比如插入位置是否合法，插入的字符串是否为空

**扩容**

1.  要判断是否需要扩容。 如果插入的字符串加上已经存在的内容的总长度超过了容量，那么就需要扩容。
2.  数组的长度是固定的，不能改变的，数组本身不支持扩容。 我们使用变通的方式来解决这个问题。
3.  根据需要插入的字符串的长度和已经存在的内容的长度，计算出一个新的容量。 然后根据这个容量，创建一个新的数组，接着把原来的数组的内容，复制到这个新的数组中来。并且让value这个引用，指向新的数组，从而达到扩容的效果。

**插入字符串**

1.  找到要插入字符串的位置，从这个位置开始，把原数据看成两段，把后半段向后挪动一个距离，这个距离刚好是插入字符串的长度
2.  然后把要插入的数据，插入这个挪出来的，刚刚好的位置里。

**修改length的值**  
最后修改length的值，是原来的值加上插入字符串的长度

**insert(int, char)**

参数是字符的insert方法，通过调用insert(int, String) 也就实现了。

**append**

追加，就是在最后位置插入。 所以不需要单独开发方法，直接调用insert方法，就能达到最后位置插入的效果

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## 2. 写一个接口 ##

先写一个接口,需要实现以下的接口，功能有

1.  反转
2.  插入
3.  删除
4.  长度
5.  返回本身字符串

package j2se;
    
    public interface IStringBuffer { 
    
    	public void append(String str);//追加字符串
    	public void append(char c);//追加字符
    	public void insert(int pos, char b);//指定位置插入字符
    	public void insert(int pos, String b);//指定位置插入字符串
    	public void delete(int start);//从开始位置删除剩下的
    	public void delete(int start, int end);//从开始位置删除结束位置-1
    	public void reverse();//反转
    	public int length();//返回长度
    
    }

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## 3.实现这个接口 ##

package j2se;
    
    public class MyStringBuffer implements IStringBuffer{ 
    
    	//第一步:完后基础变量设置和构造函数的写入
    	int capacity = 16;//容量，一开始就有的长度
    	int length = 0;//数组本身长度
    	char[] value;//实际存放String数据的位置
    	
    	//无参构造函数，根据容量初始化value
    	public MyStringBuffer() { 
    		value = new char[capacity];
    	}
    	
    	//有参构造方法,str是初始化的字符串
    	public MyStringBuffer(String str) { 
    		this();//调用无参构造方法
    		
    		if (null == str) 
    			return;
    		
    		if (capacity  < str.length()) { 
    			capacity = value.length * 2;
    			value = new char[capacity];
    		}
    		
    		if (capacity >= str.length()) { 
    			System.arraycopy(str.toCharArray(), 0, value, 0, str.length());
    		}
    		
    		length = str.length();
    		
    	}
    	
    	//第二步:将简单方法写完，比如说完成返回字符串，长度和反转
    	
    	//返回长度
    	public int length() { 
    		return length;
    	}
    	
    	//返回字符串
    	//将字符数组可以转化成字符串
    	public String toString() { 
    		char[] realValue = new char[length];
    		System.arraycopy(value, 0 , realValue, 0, length);//将value的内容都复制到realValue
    		return new String (realValue);
    	}
    	
    	//反转reverse
    	//方法:对半相互复制
    	//原理测试: 长度是6，双数，就是收尾互换，然后索引+1就行，交换次数/2，3次
    	//长度是5,单数，首尾互换就行了，然后中间不交换，交换次数/2，两次
    	//长度是3，012，0和2位置互换，1和互换
    	//长度是2，01，就是0和1交换
    	public void reverse() { 
    		for (int i = 0; i < length / 2; i++) { 
    			char temp = value[i];
    			value[i] = value[(length - 1) - i];//索引从0开始
    			value[(length - 1) - i] = temp;
    		}
    	}
    	
    	//第三步:insert和append的方法
    	//考虑以下问题:
    	//边界条件和扩容
    	//先写insert字符串的方法
    	//insert字符和append的话直接调用insert字符串的方法
    	
    	//o-pos-cs.length
    	
    	//指定位置插入字符串
    	public void insert(int pos, String b) { 
    		
    		//判断边界条件
    		if (pos < 0) { 
    			return;
    		}
    		if (pos > length) { 
    			return;
    		}
    		if (null == b) { 
    			return;
    		}
    		
    		//扩容
    		while (length + b.length() > capacity) { 
    			capacity = (int)((length + b.length()) * 1.5f);
    			char[] newValue = new char[capacity];
    			System.arraycopy(value, 0, newValue, 0, length);
    			value = newValue;//让value指向新的数组
    		}
    		char[] cs = b.toCharArray();//之后用数组的话，需要转换成数组
    		
    		//先把已经存在的数据后移
    		System.arraycopy(value, pos, value, pos + cs.length, length - pos);
    		
    		//把要插入的数据插入到指定位置
    		System.arraycopy(cs , 0, value, pos, cs.length);
    		
    		length = length + cs.length;
    	}
    	
    	//指定位置插入字符
    	public void insert(int pos, char b) { 
    		insert(pos, String.valueOf(b));
    	}
    	
    	//追加字符串
    	public void append(String str) { 
    		insert(length, str);
    	}
    	
    	//追加字符
    	public void append(char c) { 
    		insert(length, String.valueOf(c));
    	}
    	
    	//第四步:删除数组
    	//删除的数据假设在中间，将后面的数据移过来，再和前面的数据拼接在一起
    	//从开始位置删除结束位置-1
    	public void delete(int start, int end) { 
    		//边界条件判断
    		if (start < 0) { 
    			return;
    		}
    		if (start >= end) { 
    			return;
    		}
    		if (end > length) { 
    			return;
    		}
    		if (end < 0) { 
    			return;
    		}
    		
    		System.arraycopy(value, end, value, start, length - end);
    		length -= end - start;
    	}
    	
    	//从开始位置删除剩下的
    	public void delete(int start) { 
    		delete(start, length);
    	}
    	
    	
    // public static void main(String[] args) { 
    		
    // MyStringBuffer sb = new MyStringBuffer("there light");
    // 
     sb.reverse();
    // System.out.println(sb);
    // 
    // sb.insert(0, "let ");
    // System.out.println(sb);
    // sb.insert(0, "be ");
    // System.out.println(sb);
    // sb.append("!");
    // System.out.println(sb);
    // sb.append("?");
    // System.out.println(sb);
    // //sb.reverse();
    // //System.out.println(sb);
    // 
    // sb.delete(0,7);//0-6
    // System.out.println(sb);
    // sb.delete(6);//删除从6后的
    // System.out.println(sb);
    		
    		
    // } 
    
    	//MyStringBuffer和StringBuffer的性能
    	//发现实际效果并不明显
    	public static void main(String[] args) { 
    		String ss = random();
    		stringBuffer(ss);
    		MyStringBuffer(ss);
    	}
    	
    	//随机字符串
    	public static String random() { 
    		char[] cs = new char[10];
    		for (int i = 0; i < cs.length; i++) { 
    			cs[i] = (char)(Math.random() * 127);
    		}
    		return new String(cs);
    	}
    	
    	//stringBuffer
    	public static void stringBuffer(String str) { 
    		StringBuffer sb = new StringBuffer();
    		long startTime = System.currentTimeMillis();
    		for (int i = 0; i < 10000000; i++) { 
    			sb.append(str);
    		}
    		long endTime = System.currentTimeMillis();
    		System.out.println("StringBuffer耗时" + (endTime - startTime) + "毫秒");
    	}
    	
    	//MyStringBuffer
    	public static void MyStringBuffer(String str) { 
    		MyStringBuffer msb = new MyStringBuffer();
    		long startTime = System.currentTimeMillis();
    		for (int i = 0; i < 10000000; i++) { 
    			msb.append(str);
    		}
    		long endTime = System.currentTimeMillis();
    		System.out.println("MyStringBuffer耗时" + (endTime - startTime) + "毫秒"); 
    	}
    }