Java字符算法题详解及实战案例307

Java 字符算法题是程序员面试和实际开发中经常遇到的问题。这些问题考察程序员对字符串操作、字符编码、算法和数据结构的理解和应用能力。本文将深入探讨几种常见的Java字符算法题，并提供详细的代码实现和分析，帮助读者更好地掌握这方面的知识。

一、字符串反转

这是最基础的字符算法题之一。要求将一个给定的字符串反转。例如，输入"hello"，输出"olleh"。有多种方法可以实现字符串反转，以下是两种常用的方法：

方法一：使用 StringBuilder 的 reverse() 方法```java
public static String reverseString(String str) {
return new StringBuilder(str).reverse().toString();
}
```

这种方法简洁高效，利用 StringBuilder 类提供的 reverse() 方法直接反转字符串。

方法二：使用字符数组和双指针```java
public static String reverseString2(String str) {
char[] charArray = ();
int left = 0;
int right = - 1;
while (left < right) {
char temp = charArray[left];
charArray[left] = charArray[right];
charArray[right] = temp;
left++;
right--;
}
return new String(charArray);
}
```

这种方法更底层，通过交换字符数组的两端字符来实现反转。虽然代码略长，但可以更好地理解字符串反转的原理。

二、判断回文字符串

回文字符串是指正读和反读都相同的字符串，例如"level"和"madam"。判断一个字符串是否为回文字符串也是一个常见的算法题。```java
public static boolean isPalindrome(String str) {
String reversedStr = new StringBuilder(str).reverse().toString();
return (reversedStr); //忽略大小写
}
```

这个方法首先将字符串反转，然后与原字符串进行比较（忽略大小写）。如果两个字符串相同，则该字符串是回文字符串。

三、字符串匹配 (KMP算法)

字符串匹配是指在一个长字符串中查找是否存在一个特定的子字符串。KMP 算法是一种高效的字符串匹配算法，它避免了不必要的字符比较，提高了匹配效率。这里只给出简要概述，完整的KMP算法实现相对复杂。

KMP算法的核心思想是构建一个“部分匹配表”（也称为“失配函数”），该表记录了模式串中每个位置的“最长公共前后缀”长度。当匹配失败时，根据部分匹配表，可以将模式串向右移动一定的位数，从而避免重复比较。

四、字符串编码转换

Java 支持多种字符编码，例如 UTF-8、GBK、ASCII 等。在处理字符数据时，需要特别注意字符编码的转换，避免出现乱码问题。```java
public static String convertCharset(String str, String fromCharset, String toCharset) throws UnsupportedEncodingException {
byte[] bytes = (fromCharset);
return new String(bytes, toCharset);
}
```

这个方法将字符串从一种编码转换为另一种编码。需要注意的是，这个方法可能会抛出 UnsupportedEncodingException 异常，需要进行异常处理。

五、最长公共子串

找出两个字符串中最长的公共子串也是一个经典的算法题。可以使用动态规划的方法来解决。动态规划方法会创建一个二维数组来存储子串长度信息，最终找到最大值。```java
public static String longestCommonSubString(String str1, String str2) {
int m = ();
int n = ();
int[][] dp = new int[m + 1][n + 1];
int maxLen = 0;
int endIndex = 0;
for (int i = 1; i

2025-06-01

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