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如何在 Java 中检查字符串是否包含特定子字符串

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介绍

在这个实验中，你将学习如何在 Java 中检查一个字符串是否包含特定的子字符串。我们将探讨完成这一常见任务的不同方法，首先是简单直接的 contains() 方法。你将学习如何使用 contains() 方法来判断一个字符串是否包含给定的字符序列，并在一个简单的 Java 程序中实践实现这一功能。

在介绍完 contains() 方法后，本实验将引导你使用 indexOf() 方法，该方法不仅可以检查子字符串是否存在，还能找出它在字符串中的位置。最后，你将学习执行不区分大小写的子字符串检查的技巧，确保你的代码能够处理大小写的变化。在本实验结束时，你将对 Java 中检查子字符串的各种方法有一个扎实的理解。

使用 contains() 方法搜索子字符串

在这一步中，你将学习如何在 Java 中使用 contains() 方法来检查一个字符串是否包含特定的子字符串。这是编程中的一项常见任务，例如在句子中搜索关键词，或者检查文件名是否包含特定的扩展名。

contains() 方法是 Java 中 String 类的一部分。如果字符串包含指定的字符序列，该方法将返回 true；否则返回 false。

让我们创建一个新的 Java 文件来练习使用 contains() 方法。

  1. 打开 WebIDE 左侧的文件资源管理器。

  2. 确保你位于 ~/project 目录下。

  3. 在空白处右键单击，选择“新建文件”。

  4. 将新文件命名为 StringContains.java。

  5. 在编辑器中打开 StringContains.java 文件。

  6. 将以下代码复制并粘贴到编辑器中：

    public class StringContains {
    public static void main(String[] args) {
        String sentence = "Java programming is fun and powerful.";
        String keyword = "programming";

        // Check if the sentence contains the keyword
        boolean containsKeyword = sentence.contains(keyword);

        System.out.println("Sentence: \"" + sentence + "\"");
        System.out.println("Keyword: \"" + keyword + "\"");
        System.out.println("Does the sentence contain the keyword? " + containsKeyword);

        String anotherKeyword = "Python";
        boolean containsAnotherKeyword = sentence.contains(anotherKeyword);

        System.out.println("\nAnother keyword: \"" + anotherKeyword + "\"");
        System.out.println("Does the sentence contain the another keyword? " + containsAnotherKeyword);
    }
}

    在这段代码中：

    • 我们声明了一个 String 类型的变量 sentence 和一个 String 类型的变量 keyword。
    • 我们使用 sentence.contains(keyword) 来检查 sentence 是否包含 keyword 中的字符序列。检查结果存储在一个 boolean 类型的变量 containsKeyword 中。
    • 我们打印出原始句子、关键词以及 contains() 方法的检查结果。
    • 我们使用另一个关键词 "Python" 重复上述过程，以查看当未找到子字符串时的结果。

  7. 保存文件（Ctrl+S 或 Cmd+S）。

  8. 打开 WebIDE 底部的终端。

  9. 使用以下命令确保你位于 ~/project 目录下：

    cd ~/project

  10. 使用 javac 命令编译 Java 程序：

    javac StringContains.java

    如果没有错误，你将不会看到任何输出。~/project 目录下将创建一个 StringContains.class 文件。

  11. 使用 java 命令运行编译后的 Java 程序：

    java StringContains

    你应该会看到类似于以下的输出：

    Sentence: "Java programming is fun and powerful."
Keyword: "programming"
Does the sentence contain the keyword? true

Another keyword: "Python"
Does the sentence contain the another keyword? false

这个输出表明，contains() 方法正确识别出句子中包含 "programming"，但不包含 "Python"。

探索使用 indexOf() 方法查找子字符串位置

在上一步中，你学习了如何使用 contains() 方法检查字符串是否包含子字符串。现在，让我们来探索另一个有用的方法 indexOf()，它不仅能告诉你子字符串是否存在，还能给出它在字符串中的起始位置。

Java 的 String 类中的 indexOf() 方法会返回指定子字符串在该字符串中首次出现的索引。这个索引是子字符串第一个字符的位置。请记住，在编程中，索引通常从 0 开始。如果未找到子字符串，indexOf() 方法将返回 -1。

让我们修改之前的 Java 文件 StringContains.java，以使用 indexOf() 方法。

  1. 在 WebIDE 编辑器中打开 StringContains.java 文件。

  2. 将文件的全部内容替换为以下代码：

    public class StringContains {
    public static void main(String[] args) {
        String sentence = "Java programming is fun and powerful.";
        String keyword = "programming";

        // Find the index of the keyword
        int index = sentence.indexOf(keyword);

        System.out.println("Sentence: \"" + sentence + "\"");
        System.out.println("Keyword: \"" + keyword + "\"");

        if (index != -1) {
            System.out.println("The keyword \"" + keyword + "\" was found at index: " + index);
        } else {
            System.out.println("The keyword \"" + keyword + "\" was not found.");
        }

        String anotherKeyword = "Python";
        int anotherIndex = sentence.indexOf(anotherKeyword);

        System.out.println("\nAnother keyword: \"" + anotherKeyword + "\"");

        if (anotherIndex != -1) {
            System.out.println("The keyword \"" + anotherKeyword + "\" was found at index: " + anotherIndex);
        } else {
            System.out.println("The keyword \"" + anotherKeyword + "\" was not found.");
        }
    }
}

    在这段更新后的代码中：

    • 我们使用 sentence.indexOf(keyword) 来查找 keyword 在 sentence 中的起始索引。结果存储在一个 int 类型的变量 index 中。
    • 我们使用 if 语句检查返回的 index 是否为 -1。如果不是 -1，则表示找到了关键词，我们将打印出它的索引；否则，我们将打印一条消息，表明未找到该关键词。
    • 我们对 "Python" 重复上述过程，以演示子字符串不存在的情况。

  3. 保存文件（Ctrl+S 或 Cmd+S）。

  4. 打开 WebIDE 底部的终端。

  5. 确保你位于 ~/project 目录下。

  6. 编译修改后的 Java 程序：

    javac StringContains.java

  7. 运行编译后的 Java 程序：

    java StringContains

    你应该会看到类似于以下的输出：

    Sentence: "Java programming is fun and powerful."
Keyword: "programming"
The keyword "programming" was found at index: 5

Another keyword: "Python"
The keyword "Python" was not found.

输出结果显示，"programming" 在句子中的起始索引为 5（记住，'J' 的索引为 0，'a' 的索引为 1，依此类推，包括空格）。它还正确表明未找到 "Python"。

使用 indexOf() 方法不仅可以检查子字符串是否存在，还能确定其确切位置，这在各种字符串处理任务中非常有用。

实现不区分大小写的子字符串检查

在前面的步骤中，你使用了 contains() 和 indexOf() 方法来搜索子字符串。然而，这些方法是区分大小写的。这意味着 "Java" 会被视为与 "java" 或 "JAVA" 不同。在许多情况下，你可能希望进行不区分大小写的搜索。

Java 的 String 类没有像 containsIgnoreCase() 或 indexOfIgnoreCase() 这样的内置方法。不过，你可以在搜索之前将原始字符串和子字符串都转换为相同的大小写（小写或大写），从而实现不区分大小写的搜索。最常见的做法是使用 toLowerCase() 方法将两者都转换为小写。

让我们再次修改 StringContains.java 文件，以进行不区分大小写的搜索。

  1. 在 WebIDE 编辑器中打开 StringContains.java 文件。

  2. 将文件的全部内容替换为以下代码：

    public class StringContains {
    public static void main(String[] args) {
        String sentence = "Java programming is fun and powerful.";
        String keyword = "JAVA"; // Using uppercase for demonstration

        // Convert both strings to lowercase for case-insensitive comparison
        String lowerSentence = sentence.toLowerCase();
        String lowerKeyword = keyword.toLowerCase();

        // Use contains() on the lowercase strings
        boolean containsKeyword = lowerSentence.contains(lowerKeyword);

        System.out.println("Original Sentence: \"" + sentence + "\"");
        System.out.println("Original Keyword: \"" + keyword + "\"");
        System.out.println("Does the sentence contain the keyword (case-insensitive)? " + containsKeyword);

        // You can also use indexOf() in a case-insensitive way
        int index = lowerSentence.indexOf(lowerKeyword);

        if (index != -1) {
            System.out.println("The keyword \"" + keyword + "\" was found at index (case-insensitive): " + index);
        } else {
            System.out.println("The keyword \"" + keyword + "\" was not found (case-insensitive).");
        }
    }
}

    在这段代码中：

    • 我们将 keyword 定义为 "JAVA"（大写）。
    • 我们使用 toLowerCase() 方法将原始字符串转换为小写，创建了新的字符串 lowerSentence 和 lowerKeyword。
    • 然后，我们对小写字符串使用 contains() 方法进行不区分大小写的检查。
    • 我们还演示了如何通过对小写字符串使用 indexOf() 方法来实现不区分大小写的搜索。

  3. 保存文件（Ctrl+S 或 Cmd+S）。

  4. 打开 WebIDE 底部的终端。

  5. 确保你位于 ~/project 目录下。

  6. 编译修改后的 Java 程序：

    javac StringContains.java

  7. 运行编译后的 Java 程序：

    java StringContains

    你应该会看到类似于以下的输出：

    Original Sentence: "Java programming is fun and powerful."
Original Keyword: "JAVA"
Does the sentence contain the keyword (case-insensitive)? true
The keyword "JAVA" was found at index (case-insensitive): 0

这个输出表明，即使原始关键词是 "JAVA"（大写），不区分大小写的搜索也能正确地在句子中找到它，并报告其索引（在小写的 "Java" 中索引为 0）。

通过在搜索前将字符串转换为一致的大小写，你可以轻松地在 Java 中进行不区分大小写的子字符串检查。

总结

在本次实验中，你学习了如何在 Java 中检查字符串是否包含特定的子字符串。首先，你使用了 contains() 方法，它能简单地以布尔值形式检查子字符串是否存在。这个方法简单直接，适用于基本的子字符串存在性检查。

接着，你探索了 indexOf() 方法，它不仅能检查子字符串是否存在，还能返回其首次出现的起始索引。这有助于更详细地分析子字符串在字符串中的位置。最后，你解决了进行不区分大小写的子字符串检查这一常见需求，并展示了无论原始字符串大小写如何都能实现该检查的技巧。

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