Java高效去除字符串中重复字符的多种方法详解282

在Java编程中，经常会遇到需要去除字符串中重复字符的情况。这看似简单的问题，却蕴藏着多种解法，每种方法都有其优缺点，选择合适的算法取决于具体的应用场景和性能要求。本文将深入探讨几种常见的Java去除字符串中重复字符的方法，并对它们的效率进行比较分析。

方法一：使用HashSet集合

HashSet是一个基于哈希表实现的集合，其特性是不允许包含重复元素。利用HashSet的这一特性，我们可以高效地去除字符串中的重复字符。基本思路是：将字符串转换为字符数组，然后将字符数组中的每个字符添加到HashSet中。由于HashSet不允许重复元素，最终HashSet中只包含字符串中唯一的字符。最后，将HashSet中的元素迭代输出，即可得到去除重复字符后的字符串。```java
import ;
import ;
public class RemoveDuplicateChars {
public static String removeDuplicateCharsHashSet(String str) {
if (str == null || ()) {
return str;
}
Set uniqueChars = new HashSet();
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (char c : ()) {
if ((c)) { // add() returns true if the element was added successfully (i.e., it wasn't already present)
(c);
}
}
return ();
}
public static void main(String[] args) {
String str = "programming";
String result = removeDuplicateCharsHashSet(str);
("Original string: " + str);
("String with duplicate characters removed: " + result); // Output: progrming
}
}
```

这种方法的时间复杂度为O(n)，其中n是字符串的长度。HashSet的添加和查找操作的平均时间复杂度都是O(1)，因此整体效率较高。空间复杂度也为O(n)，因为在最坏情况下，HashSet可能需要存储所有n个字符。

方法二：使用LinkedHashSet集合保持顺序

如果需要保持原始字符串中字符的顺序，可以使用LinkedHashSet代替HashSet。LinkedHashSet会按照元素插入的顺序存储元素。```java
import ;
import ;
public class RemoveDuplicateCharsPreserveOrder {
public static String removeDuplicateCharsLinkedHashSet(String str) {
if (str == null || ()) {
return str;
}
Set uniqueChars = new LinkedHashSet();
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (char c : ()) {
(c);
}
for (char c : uniqueChars) {
(c);
}
return ();
}
public static void main(String[] args) {
String str = "programming";
String result = removeDuplicateCharsLinkedHashSet(str);
("Original string: " + str);
("String with duplicate characters removed (preserving order): " + result); // Output: progrmin
}
}
```

这种方法的时间复杂度也为O(n)，但空间复杂度仍然为O(n)。

方法三：使用双重循环（效率较低）

可以使用双重循环来实现去除重复字符的功能。外层循环遍历字符串的每个字符，内层循环检查该字符是否在后续字符中出现过。如果出现过，则跳过该字符；否则，将其添加到结果字符串中。```java
public class RemoveDuplicateCharsNestedLoop {
public static String removeDuplicateCharsNestedLoop(String str) {
if (str == null || ()) {
return str;
}
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < (); i++) {
boolean isDuplicate = false;
for (int j = i + 1; j < (); j++) {
if ((i) == (j)) {
isDuplicate = true;
break;
}
}
if (!isDuplicate) {
((i));
}
}
return ();
}
public static void main(String[] args) {
String str = "programming";
String result = removeDuplicateCharsNestedLoop(str);
("Original string: " + str);
("String with duplicate characters removed: " + result); // Output: progrming
}
}
```

这种方法的时间复杂度为O(n^2)，效率远低于使用HashSet的方法。因此，除非字符串非常短，否则不建议使用这种方法。

性能比较

从效率上看，使用HashSet或LinkedHashSet的方法明显优于使用双重循环的方法。对于大型字符串，使用HashSet或LinkedHashSet可以显著提高程序性能。选择HashSet还是LinkedHashSet取决于是否需要保持字符的原始顺序。

总结

本文介绍了三种在Java中去除字符串重复字符的方法，并分析了它们的优缺点。对于大多数情况，建议使用HashSet或LinkedHashSet方法，因为它们具有更高的效率。选择哪种方法取决于具体的应用场景和对字符顺序的要求。 记住在处理用户输入或来自外部数据源的字符串时，总是要进行空值检查，避免出现NullPointerException异常。

2025-09-01

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