使用位運算、值交換等方式反轉java字串-共四種方法
阿新 • • 發佈：2020-07-14
在本文中，我們將向您展示幾種在Java中將String型別的字串字母倒序的幾種方法。
StringBuilder(str).reverse()char[]迴圈與值交換byte迴圈與值交換- apache-commons-lang3
如果是為了進行開發，請選擇StringBuilder(str).reverse()API。出於學習的目的，我們可以研究char[]和byte方法，其中涉及到值互換和移位運算技術，這些技術對於瞭解StringBuilder(str).reverse()API黑匣子背後原理非常有幫助。
1. StringBuilder(str).reverse()
在Java中，我們可以使用StringBuilder(str).reverse()
public class ReverseString1 {
public static void main(String[] args) {
String str = "Reverse a String in Java";
StringBuilder sb = new StringBuilder(str).reverse();
System.out.println(sb.toString());
}
}
輸出結果
avaJ ni gnirtS a esreveR
2.char[]
首先，我們將字串轉換為char陣列，並逐個迴圈char陣列，並使用temp變數交換值。
public class ReverseString2 {
public static void main(String[] args) {
String str = "Hello World";
System.out.println(reverse(str)); // dlroW olleH
}
public static String reverse(String input) {
if (input == null || input.length() < 0)
int endIndex = result.length - 1;
char temp;
for (; endIndex > startIndex; startIndex++, endIndex--) {
temp = result[startIndex];
result[startIndex] = result[endIndex];
result[endIndex] = temp;
}
return new String(result);
}
}
上面的演演算法需要5個迴圈（長度/ 2）來使字串倒序“ Hello World”。
------------------------------------
H e l l o W o r l d
------------------------------------
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
------------------------------------
Loop #1 - Swap index 0 <-> index 10
------------------------------------
{d} e l l o W o r l {H}
------------------------------------
{0} 1 2 3 4 5 6 7 8 9 {10}
------------------------------------
Loop #2 - Swap index 1 <-> index 9
------------------------------------
d {l} l l o W o r {e} H
------------------------------------
0 {1} 2 3 4 5 6 7 8 {9} 10
------------------------------------
Loop #3 - Swap index 2 <-> index 8
------------------------------------
d l {r} l o W o {l} e H
------------------------------------
0 1 {2} 3 4 5 6 7 {8} 9 10
------------------------------------
Loop #4 - Swap index 3 <-> index 7
------------------------------------
d l r {o} o W {l} l e H
------------------------------------
0 1 2 {3} 4 5 6 {7} 8 9 10
------------------------------------
Loop #5 - Swap index 4 <-> index 6
------------------------------------
d l r o {W} {o} l l e H
------------------------------------
0 1 2 3 {4} 5 {6} 7 8 9 10
------------------------------------
3. Byte[] – StringBuilder(str).reverse(str)
以下程式碼段類似於StringBuilder(str).reverse()的內部實現（UTF16內容除外）。
import java.nio.charset.StandardCharsets;
public class ReverseString3 {
public static void main(String[] args) {
String str = "Hello World";
System.out.println(reverse(str));
}
public static String reverse(String input) {
if (input == null || input.length() < 0)
throw new IllegalArgumentException("Please provide an input!");
byte[] val = input.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
int length = val.length - 1;
for (int start = (length - 1) >> 1; start >= 0; start--) {
int end = length - start;
byte temp = val[start];
val[start] = val[end];
val[end] = temp;
// debugging
//System.out.println(String.format("start=%s, end=%s", start, end));
}
return new String(val);
}
}
最令人困惑的部分是右移運運算元(length - 1) >> 1，這是什麼意思？檢視下面的8位示例，您可以找到規律嗎？
System.out.println(10>>1); // 10 -> 5
0000 1010 = 10
0000 0101|0 = 10 >> 1 = 5
System.out.println(4>>1); // 4 -> 2
0000 0100 = 4
0000 0010|0 = 4 >> 1 = 2
System.out.println(100>>1); // 100 -> 50
0110 0100 = 100
00110 010|0 = 100 >> 1 = 50
System.out.println(7>>1); // 7 -> 3
0000 0111 = 7
0000 0011|1 = 7 >> 1 = 3
對於數字，每右移1位，金額將減少該值的一半並四捨五入。這(length - 1) >> 1試圖找出字串的中間點。
number >> 1 = round_down(number/2) or Math.flooa(number/2)
值交換從內部開始，然後擴充套件到外部。
for (int start = (length - 1) >> 1; start >= 0; start--) {
int end = length - start;
byte temp = val[start];
val[start] = val[end];
val[end] = temp;
}
上面的演演算法圖示如下：
------------------------------------
H e l l o W o r l d
------------------------------------
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
------------------------------------
Loop #1 - Swap index 4 <-> index 6
------------------------------------
H e l l {W} {o} o r l d
------------------------------------
0 1 2 3 {4} 5 {6} 7 8 9 10
------------------------------------
Loop #2 - Swap index 3 <-> index 7
------------------------------------
H e l {o} W o {l} r l d
------------------------------------
0 1 2 {3} 4 5 6 {7} 8 9 10
------------------------------------
Loop #3 - Swap index 2 <-> index 8
------------------------------------
H e {r} o W o l {l} l d
------------------------------------
0 1 {2} 3 4 5 6 7 {8} 9 10
------------------------------------
Loop #4 - Swap index 1 <-> index 9
------------------------------------
H {l} r o W o l l {e} d
------------------------------------
0 {1} 2 3 4 5 6 7 8 {9} 10
------------------------------------
Loop #5 - Swap index 0 <-> index 10
------------------------------------
{d} l r o W o l l e {H}
------------------------------------
{0} 1 2 3 4 5 6 7 8 9 {10}
------------------------------------
4. Apache commons-lang3
對於Apache commons-lang3庫，我們可以使用StringUtils.reverse反轉字串和StringUtils.reverseDelimited反轉單詞。
pom.xml
<dependency>
<groupId>org.apache.commons</groupId>
<artifactId>commons-lang3</artifactId>
<version>3.10</version>
</dependency>
import org.apache.commons.lang3.StringUtils;
public class ReverseString3 {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(StringUtils.reverse("Hello World Java")); // reverse string
System.out.println(StringUtils.reverseDelimited("Hello World Java", ' ')); // reverse words
}
}
輸出結果
avaJ dlroW olleH
Java World Hello
檢視其原始碼，Apache-commons-lang3其實是使用new StringBuilder(str).reverse()來反轉字串。
package org.apache.commons.lang3;
public class StringUtils {
public static String reverse(final String str) {
if (str == null) {
return null;
}
return new StringBuilder(str).reverse().toString();
}
//...
}
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