面试题精选:字符串替换

刺骨的言语ヽ痛彻心扉 2021-09-24 16:54 372阅读 0赞

字符串处理在程序猿日常工作工作中非常常见，常见到几乎各种语言中都已经封装好了字符串相关的API，我们只需要直接拿过来用就好。就拿Java为例，jdk中的String()类几乎封装了所有字符串相关的操作，其方法数量有近百个，几乎满足了程序猿所有字符串相关的操作。  
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正是因为这么方便，估计大多数Java程序猿都没自己实现过字符串的replace。这里正式引入一下今天的精选面试题：不依赖第三方库 实现一个字符串替换`replace(String str, String target, String replacement)`函数，其功能是将str中所有的target替换为replacement。 其实这道题并不涉及任何复杂或者高深的算法，只需要掌握基本的编程就可以做，但当我某次把这道题拿出来面试某个应届生时，他代码写的磕磕绊绊的，后来我也陆陆续续用这题考过好几个人，鲜有顺畅写出来的，是我低估了这道题的难度？？  
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## 解题思路 ##

回到题目本身，我多说两句，仔细想想这道题其实也很简单，然而这就难倒了一大批人，大家刷面试题前还是要先打好编程基础。 这题的解题思路也很简单，我们新建个StringBuilder，只需要把str中不是target的部分加进去，如果是遇到target，就把replacement字符串加进去，真的没有任何复杂的算法 就是单纯考你编程的基本功，代码如下。

public static String replace(String str, String target, String replacement) { 
            // 正常这里需要对str，target，replacement做输入校验，这里我省略， 比如str比target端的时候可以直接返回空字符串 
            StringBuilder res = new StringBuilder();
            for (int i = 0; i < str.length(); ) { 
                if (isMatch(str, i, target)) { 
                    i += target.length();  // 如果匹配，需要直接向前跳target.length 
                    res.append(replacement);
                    continue;
                }
                res.append(str.charAt(i++));
            }
            return res.toString();
        }
    
        // 单纯确认从str的pos位置开始，是否和target相匹配 
        private static boolean isMatch(String str, int pos, String target) { 
            for (int i = 0; i < target.length(); i++) { 
                if (i + pos >= str.length()) { 
                    return false;
                }
                if (str.charAt(i + pos) != target.charAt(i)) { 
                    return false;
                }
            }
            return true;
        }

看吧，代码其实没啥难度，但咋就好多明显刷过其他面试题的人都不会呢！！！

## Jdk中的replace实现 ##

估计大多数人都没看过Jdk中的实现，所以顺带我们来欣赏下java String类中的replace方法是如何实现的。

public String replace(CharSequence target, CharSequence replacement) { 
            String tgtStr = target.toString();
            String replStr = replacement.toString();
            int j = indexOf(tgtStr);
            if (j < 0) { 
                return this;
            }
            int tgtLen = tgtStr.length();
            int tgtLen1 = Math.max(tgtLen, 1);
            int thisLen = length();
    
            int newLenHint = thisLen - tgtLen + replStr.length();
            if (newLenHint < 0) { 
                throw new OutOfMemoryError();
            }
            StringBuilder sb = new StringBuilder(newLenHint);
            int i = 0;
            do { 
                sb.append(this, i, j).append(replStr);   // 先把未匹配字符添加进去，然后直接添加replStr 
                i = j + tgtLen;
            } while (j < thisLen && (j = indexOf(tgtStr, j + tgtLen1)) > 0);  // 找到下一个匹配的下标 
            return sb.append(this, i, thisLen).toString();
        }

jdk中的思路和我们上面写的思路是一致的，但jdk的代码更为精简，其实jdk也没用啥高深的东西，只是在indexOf()中考虑了更多数据编码的问题。

## 面试题扩展 ##

别看这道题简单，其实它也有好多可以扩展的地方，我来随便扩几个供大家参考下。

1.  Java中字符处理肯定免不了String StringBuffer和StringBuilder，都有啥区别？
2.  之前老程序猿不推荐使用 str = str + "xx"的方式拼接字符串, 为什么？ 而现在其实大多数情况下用StringBuilder.append和`+`拼接字符串就没那么多差异了? (提示：高版本的java对`+`的字符串拼接方式有优化)！
3.  上文中我们用到了字符串匹配的方式，我们用的是最普通的匹配时间复杂度最差是O(mn)，使用其他的匹配算法可以大幅提升性能，你都知道有哪些字符串匹配算法？(比如大家最耳熟能详的就是KMP)

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