java LeetCode普通字符串模拟题解示例

Java LeetCode普通字符串模拟题解示例攻略

1. 题目简述

本题是一道字符串模拟题目，要求实现一个String模拟类，具有以下功能：

• 初始化操作：构造函数接受一个字符串作为参数，将其存储在对象中。
• 获取字符串操作：实现一个charAt方法，接受一个整数索引index，返回字符串指定位置的字符；实现一个substring方法，接受两个整数索引startIndex和endIndex，返回字符串指定区间的子串。
• 查找操作：实现一个indexOf方法，接受一个字符串pattern，返回字符串中第一次出现该模式的下标；实现一个lastIndexOf方法，接受一个字符串pattern，返回字符串中最后一次出现该模式的下标。

2. 解题思路

本题的关键在于实现charAt方法和substring方法，以及indexOf方法和lastIndexOf方法。

2.1 charAt方法和substring方法

这两个方法都比较简单，直接按下标遍历字符串即可。实现代码如下所示：

public char charAt(int index) {
    if (index < 0 || index >= str.length()) {
        throw new IndexOutOfBoundsException();
    }
    return str.charAt(index);
}

public String substring(int startIndex, int endIndex) {
    if (startIndex < 0 || endIndex > str.length() || startIndex > endIndex) {
        throw new IndexOutOfBoundsException();
    }
    return str.substring(startIndex, endIndex);
}

2.2 indexOf方法和lastIndexOf方法

这两个方法涉及到字符串的匹配问题，可以使用KMP算法或者暴力匹配算法来实现。这里我们采用暴力匹配算法，实现代码如下所示：

public int indexOf(String pattern) {
    if (pattern == null || pattern.length() == 0) {
        return 0;
    }
    for (int i = 0; i < str.length(); i++) {
        int j = 0;
        for (; j < pattern.length() && i + j < str.length(); j++) {
            if (pattern.charAt(j) != str.charAt(i + j)) {
                break;
            }
        }
        if (j == pattern.length()) {
            return i;
        }
    }
    return -1;
}

public int lastIndexOf(String pattern) {
    if (pattern == null || pattern.length() == 0) {
        return str.length();
    }
    for (int i = str.length() - pattern.length(); i >= 0; i--) {
        int j = 0;
        for (; j < pattern.length(); j++) {
            if (pattern.charAt(j) != str.charAt(i + j)) {
                break;
            }
        }
        if (j == pattern.length()) {
            return i;
        }
    }
    return -1;
}

3. 示例说明

3.1 示例一

假设我们有一个字符串str = "Hello World!"，现在要对其进行操作，代码如下所示：

MyString myString = new MyString(str);
char c = myString.charAt(0);
String subString = myString.substring(6, 11);
int index = myString.indexOf("World");
int lastIndex = myString.lastIndexOf("l");

System.out.println(c); //输出 'H'
System.out.println(subString); //输出 "World"
System.out.println(index); //输出 6
System.out.println(lastIndex); //输出 9

观察输出结果，对应的字符、子串、索引都符合预期，说明代码实现正确。

3.2 示例二

现在我们来测试一个空字符串的操作，代码如下所示：

MyString myString = new MyString("");
char c = myString.charAt(0);
String subString = myString.substring(0, 5);
int index = myString.indexOf("Hello");
int lastIndex = myString.lastIndexOf("World");

System.out.println(c); //抛出 IndexOutOfBoundsException 异常
System.out.println(subString); //抛出 IndexOutOfBoundsException 异常
System.out.println(index); //输出 -1
System.out.println(lastIndex); //输出 -1

可以看到，对空字符串进行操作时，charAt和substring方法会抛出IndexOutOfBoundsException异常，而索引查找时返回-1。这也符合我们的预期，说明代码正确。