如何修剪Java字符串生成器?

我有一个需要修剪的StringBuilder对象(即从两端删除所有空格字符/u0020及以下)。

我似乎无法在字符串生成器中找到可以执行此操作的方法。

以下是我现在正在做的事情:

String trimmedStr = strBuilder.toString().trim();

这给出了所需的输出,但它需要分配两个字符串而不是一个。有没有更有效的方法来修剪字符串,而它仍然在StringBuilder中?


答案 1

不应使用 deleteCharAt 方法。

正如 Boris 所指出的,deleteCharAt 方法每次都会复制数组。Java 5 中执行此操作的代码如下所示:

public AbstractStringBuilder deleteCharAt(int index) {
    if ((index < 0) || (index >= count))
        throw new StringIndexOutOfBoundsException(index);
    System.arraycopy(value, index+1, value, index, count-index-1);
    count--;
    return this;
}

当然,仅凭推测不足以选择一种优化方法而不是另一种方法,因此我决定对这个线程中的3种方法进行计时:原始方法,删除方法和子字符串方法。

以下是我为原始代码测试的代码:

public static String trimOriginal(StringBuilder sb) {
    return sb.toString().trim();
}

删除方法:

public static String trimDelete(StringBuilder sb) {
    while (sb.length() > 0 && Character.isWhitespace(sb.charAt(0))) {
        sb.deleteCharAt(0);
    }
    while (sb.length() > 0 && Character.isWhitespace(sb.charAt(sb.length() - 1))) {
        sb.deleteCharAt(sb.length() - 1);
    }
    return sb.toString();
}

和子字符串方法:

public static String trimSubstring(StringBuilder sb) {
    int first, last;

    for (first=0; first<sb.length(); first++)
        if (!Character.isWhitespace(sb.charAt(first)))
            break;

    for (last=sb.length(); last>first; last--)
        if (!Character.isWhitespace(sb.charAt(last-1)))
            break;

    return sb.substring(first, last);
}

我执行了 100 次测试,每次生成一个包含一万个尾随和前导空格的百万字符 StringBuffer。测试本身是非常基本的,但它可以很好地了解这些方法需要多长时间。

以下是对 3 种方法进行计时的代码:

public static void main(String[] args) {

    long originalTime = 0;
    long deleteTime = 0;
    long substringTime = 0;

    for (int i=0; i<100; i++) {

        StringBuilder sb1 = new StringBuilder();
        StringBuilder sb2 = new StringBuilder();
        StringBuilder sb3 = new StringBuilder();

        for (int j=0; j<10000; j++) {
            sb1.append(" ");
            sb2.append(" ");
            sb3.append(" ");
        }
        for (int j=0; j<980000; j++) {
            sb1.append("a");
            sb2.append("a");
            sb3.append("a");
        }
        for (int j=0; j<10000; j++) {
            sb1.append(" ");
            sb2.append(" ");
            sb3.append(" ");
        }

        long timer1 = System.currentTimeMillis();
        trimOriginal(sb1);
        originalTime += System.currentTimeMillis() - timer1;

        long timer2 = System.currentTimeMillis();
        trimDelete(sb2);
        deleteTime += System.currentTimeMillis() - timer2;

        long timer3 = System.currentTimeMillis();
        trimSubstring(sb3);
        substringTime += System.currentTimeMillis() - timer3;
    }

    System.out.println("original:  " + originalTime + " ms");
    System.out.println("delete:    " + deleteTime + " ms");
    System.out.println("substring: " + substringTime + " ms");
}

我得到了以下输出:

original:  176 ms
delete:    179242 ms
substring: 154 ms

正如我们所看到的,子字符串方法对原始的“两个字符串”方法提供了非常轻微的优化。但是,删除方法非常慢,应避免使用。

因此,为了回答您的问题:您可以按照您在问题中建议的方式修剪StringBuilder。子字符串方法提供的非常轻微的优化可能无法证明多余的代码是合理的。


答案 2

我使用了Zaven的分析方法和StringBuilder的delete(start,end)方法,它的性能远远好于deleteCharAt(index)方法,但比substring()方法略差。此方法还使用数组副本,但数组副本的调用次数要少得多(在最坏的情况下只有两次)。此外,这可以避免在同一 StringBuilder 对象上重复调用 trim() 的情况下创建中间字符串的多个实例

public class Main {

    public static String trimOriginal(StringBuilder sb) {
        return sb.toString().trim();
    }

    public static String trimDeleteRange(StringBuilder sb) {
        int first, last;

        for (first = 0; first < sb.length(); first++)
            if (!Character.isWhitespace(sb.charAt(first)))
                break;

        for (last = sb.length(); last > first; last--)
            if (!Character.isWhitespace(sb.charAt(last - 1)))
                break;

        if (first == last) {
            sb.delete(0, sb.length());
        } else {
           if (last < sb.length()) {
              sb.delete(last, sb.length());
           }
           if (first > 0) {
              sb.delete(0, first);
           }
        }
        return sb.toString();
    }


    public static String trimSubstring(StringBuilder sb) {
        int first, last;

        for (first = 0; first < sb.length(); first++)
            if (!Character.isWhitespace(sb.charAt(first)))
                break;

        for (last = sb.length(); last > first; last--)
            if (!Character.isWhitespace(sb.charAt(last - 1)))
                break;

        return sb.substring(first, last);
    }

    public static void main(String[] args) {
        runAnalysis(1000);
        runAnalysis(10000);
        runAnalysis(100000);
        runAnalysis(200000);
        runAnalysis(500000);
        runAnalysis(1000000);
    }

    private static void runAnalysis(int stringLength) {
        System.out.println("Main:runAnalysis(string-length=" + stringLength + ")");

        long originalTime = 0;
        long deleteTime = 0;
        long substringTime = 0;

        for (int i = 0; i < 200; i++) {

            StringBuilder temp = new StringBuilder();
            char[] options = {' ', ' ', ' ', ' ', 'a', 'b', 'c', 'd'};
            for (int j = 0; j < stringLength; j++) {
                temp.append(options[(int) ((Math.random() * 1000)) % options.length]);
            }
            String testStr = temp.toString();

            StringBuilder sb1 = new StringBuilder(testStr);
            StringBuilder sb2 = new StringBuilder(testStr);
            StringBuilder sb3 = new StringBuilder(testStr);

            long timer1 = System.currentTimeMillis();
            trimOriginal(sb1);
            originalTime += System.currentTimeMillis() - timer1;

            long timer2 = System.currentTimeMillis();
            trimDeleteRange(sb2);
            deleteTime += System.currentTimeMillis() - timer2;

            long timer3 = System.currentTimeMillis();
            trimSubstring(sb3);
            substringTime += System.currentTimeMillis() - timer3;
        }

        System.out.println("  original:     " + originalTime + " ms");
        System.out.println("  delete-range: " + deleteTime + " ms");
        System.out.println("  substring:    " + substringTime + " ms");
    }

}

输出:

Main:runAnalysis(string-length=1000)
  original:     0 ms
  delete-range: 4 ms
  substring:    0 ms
Main:runAnalysis(string-length=10000)
  original:     4 ms
  delete-range: 9 ms
  substring:    4 ms
Main:runAnalysis(string-length=100000)
  original:     22 ms
  delete-range: 33 ms
  substring:    43 ms
Main:runAnalysis(string-length=200000)
  original:     57 ms
  delete-range: 93 ms
  substring:    110 ms
Main:runAnalysis(string-length=500000)
  original:     266 ms
  delete-range: 220 ms
  substring:    191 ms
Main:runAnalysis(string-length=1000000)
  original:     479 ms
  delete-range: 467 ms
  substring:    426 ms