Skip to content

Cvičenie 6: Práca s reťazcami znakov

Dnešné cvičenie si ukážeme, ako sa v Jave pracuje s reťazcami znakov. Ukážeme si spôsoby vytvárania a manipulácie s reťazcami. Taktiež si predstavíme rôzne pomocné metódy na vyhľadávanie a transformáciu reťazcov.

Domáca úloha

Vytvorte triedu sk.spse.util.Math so statickou metódou median(), ktorá má premenlivý počet číselných argumentov a vráti ich mediánovú hodnotu.

Medián je číslo, ktoré leží presne v strede zoradeného zoznamu čísel. Ak je dĺžka zoznamu párna, mediánom je priemer dvoch stredných čísel.

Taktiež do tejto triedy pridajte statickú metódu main() ktorá načíta čísla z klávesnice a zavolá metódu median().

Výsledný súbor s triedou správne nazvite a zašlite cez domácu úlohu v Edupage do budúceho cvičenia. Neposielajte zbalený súbor alebo viac súborov, či adresárov.

String

V Jave sú reťazce znakov reprezentované ako objekty triedy String. Táto trieda je definovaná v balíku java.lang.

Reťazce znakov v Jave majú tieto vlastnosti:

  • Sú objektami triedy String, nie sú primitívne
  • Sú nemenné, po vytvorení sa objekt nedá meniť
  • Môžu byť použité ako hodnoty v príkaze switch
  • Reťazec má dĺžku a index, viem pristupovať k jednotlivým znakom

Reťazce vieme vytvoriť rôznymi spôsobmi.

String s1 = "Hello world!"; // pomocou literálu

String s2 = new String("Hello world!"); // pomocou operátora new

char[] pole = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o', ' ', 'w', 'o', 'r', 'l', 'd', '!'};
String s3 = new String(pole); // z poľa znakov

int i = -37;
String s4 = Integer.toString(i); // pomocou metódy toString

Pri tvorbe reťazca môžeme používať aj metódu format() na formátovanie reťazca, ktorá sa správa podobne ako metóda printf(), akurát namiesto vypísania na obrazovku vytvorí string.

String meno = "Fero";
int vek = 25;
String s = String.format("Meno: %s, vek: %d", meno, vek);

Pri vytváraní reťazcov si vieme pomôcť aj s operátormi +, += alebo s metódou repeat().

String s1 = "Hello " + "world"; // "Hello world"
s1 += "!"; // "Hello world!"

String s2 = "ha".repeat(5); // "hahahahaha"

Dokumentácia

Pre viac detailov si pozrite oficiálnu dokumentáciu triedy java.lang.String

Základná práca s reťazcami

Dĺžku reťazca viem zistiť pomocou metódy length(). K jednotlivým znakom viem pristupovať pomocou indexu a metódy charAt()

String s = "Hello world!";
System.out.println(s.length()); // 12
System.out.println(s.charAt(4)); // 'o'

Reťazce medzi sebou viem navzájom porovnať rôznymi spôsobmi.

String s1 = "Hello";
String s2 = "world!";

boolean rovnake = s1.equals(s2); // Majú reťazce rovnaké hodnoty?

boolean rovnake = s1.equalsIgnoreCase(s2); // porovnanie bez ohladu na veľkosť písmen

Ak chceme porovnať reťazce lexikograficky (podľa abecedy), použijeme na to metódu compareTo()

System.out.println("abc".compareTo("abc")); // 0  (rovnaké)
System.out.println("abc".compareTo("abd")); // -1 (c < d)
System.out.println("abd".compareTo("abc")); //  1 (d > c)
System.out.println("abc".compareTo("ab"));  //  1 (dlhší je väčší)
System.out.println("ab".compareTo("abc"));  // -1 (kratší je menší)

Toto porovnávanie sa používa vždy keď sa reťazce zoradzujú, napr. pri kolekciách ako je pole.

String[] words = {"pear", "apple", "orange"};
Arrays.sort(words); 
// zoradí pomocou compareTo: ["apple", "orange", "pear"]

Či je reťazec prázdny alebo obsahuje iba biele znaky (whitespaces) vieme zistiť pomocou metódy isBlank(). Na zistenie, či je reťazec prázdny používame metódu isEmpty(). Z reťazca vieme vytvoriť podreťazec pomocou metódy substring().

String s = "Hello world!";
String s2 = s.substring(6, 11); // "world"

if (s.isBlank()) {
    System.out.println("Reťazec je prázdny");
}

Vyhľadávanie v reťazci

V reťazci vieme vyhľadávať, či sa tam nachádza nejaký znak alebo reťazec znakov. Metóda indexOf() nám zistí prvú pozíciu, na ktorej sa hľadaný znak alebo reťazec nachádza. Ak sa hľadaná vec v texte nenachádza, metóda vráti číslo -1. V tejto metóde môžeme tiež zadať, v akej časti reťazca má hľadať. Ak chceme iba vedieť, či sa tam hľadaný výraz nachádza alebo nie, môžeme použiť aj metódu contains().

String s = "banana";
System.out.println(s.indexOf('n'));     // 2
System.out.println(s.lastIndexOf("na")); // 4
System.out.println(s.contains("ban"));   // true

Príklad: Nájdene prípony v názve súboru

public static String getFileExtension(String fileName) {
    // Kontrola, či názov súboru nie je null alebo prázdny
    if (fileName == null || fileName.isEmpty()) {
        return "Žiadna prípona";
    }

    // Nájdenie posledného výskytu bodky
    int dotIndex = fileName.lastIndexOf('.');

    // Ak bodka neexistuje alebo je na konci názvu
    if (dotIndex == -1 || dotIndex == fileName.length() - 1) {
        return "Žiadna prípona";
    }

    // Vracia príponu (časť za poslednou bodkou)
    return fileName.substring(dotIndex + 1);
}

Niekedy potrebujeme zistiť, či sa reťazec začína (alebo končí) nejakým textom. Na to v Jave máme metódy startswith() a endswith(). 

String url = "https://oop.wagjo.com";
System.out.println(url.startsWith("https")); // true
System.out.println(url.endsWith(".com"));    // true

Úprava reťazcov

Java nám poskytuje aj niekoľko metód na úpravu reťazcov. Keďže reťazce sú v Jave nemenné, všetky tieto metódy vracajú nový upravený reťazec.

Metóda strip() vráti reťazec bez ASCII medzier na začiatku a konci reťazca. Ak chcem odstrániť iba medzeri iba na začiatku alebo na konci, použijeme metódy stripLeading() a stripTrailing().

Na zmenu všetkých písmen v reťazci na veľké alebo malé máme metódy toUpperCase() a toLowerCase().

Často používanou metódou pri zmene reťazcov je metóda replace(), pomocou ktorej vieme nahradiť znak alebo skupinu znakov niečim iným.

String text = "Ahoj svet";
String replaced = text.replace("svet", "Java");
System.out.println(replaced); // Ahoj Java

Rozdeľovanie a spájanie reťazcov

Na rozdelenie reťazca máme v Jave metódu split(), ktorá prijíma regulárny výraz. Táto metóda vracia pole reťazcov, a vo výsledných reťazcoch sa text, pomocou ktorého sa oddeľovalo, nebude nachádzať.

String s = "a,b,c";
String[] parts = s.split(",");
for (String part : parts) {
    System.out.println(part);
}
// Výstup: a b c

Učím sa s pomocou umelej inteligencie

Som študent strednej školy, učím sa Stringy v Jave. Vysvetli mi jednoducho, čo sú regulárne výrazy a ako sa pri Stringoch v Jave používajú.

Viacero reťazcov dokopy vieme spojiť pomocou join(). Prvý argument tejto metódy je reťazec, ktorý sa použije ako spojovník.

String joined = String.join("-", "a", "b", "c");
System.out.println(joined); // "a-b-c"

Efektívna tvorba reťazcov

Niekedy potrebujeme pri tvorbe reťazca vykonať viacero zmien, alebo reťazec tvoríme postupne. Pretože každá zmena reťazca vytvára reťazec nový, takéto zložitejšie úpravy môžu byť dosť neefektívne a komplikované na písanie. Java nám naštastie ponúka riešenie pomocou triedy StringBuilder. Táto trieda je mutable, teda jej objekty sú meniteľné a poskytuje metódy na ľahšiu manipuláciu s reťazcami ako pri triede String.

Dokumentácia

Pre viac detailov si pozrite oficiálnu dokumentáciu triedy java.lang.StringBuilder

S touto triedou sa pracuje nasledovne:

  1. Vytvorím si objekt triedy StringBuilder pomocou vhodného konštruktora
  2. Vykonám úpravy, ako napr. vloženie, nahradenie alebo vymazanie textu
  3. Výsledný reťazec získam pomocou metódy toString()

Na zmenu textu nám trieda StringBuilder poskytuje metódy append(), insert(), reverse() a delete().

Príklad použitia triedy StringBuilder

String[] items = {"Jablko", "Hruška", "Banán"};

StringBuilder html = new StringBuilder("<ul>");
for (String item : items) {
    html.append("<li>").append(item).append("</li>");
}
html.append("</ul>");

String htmlText = html.toString();
System.out.println(htmlText);

// "<ul><li>Jablko</li><li>Hruška</li><li>Banán</li></ul>"

Úlohy na precvičenie

Úloha 6.1: Obrátenie reťazca

Vypíš reťazec v opačnom poradí

Úloha 6.2: Zistenie palindrómu

Zisti, či je zadaný reťazec palindróm (čítaný zľava aj sprava je rovnaký).

𝙱𝚘𝚗𝚞𝚜: Ignoruj medzery a veľkosti písmen

𝕄𝕖𝕘𝕒 𝕓𝕠𝕟𝕦𝕤: Ignoruj interpunkčné znamienka (., !, ?, atď.)

Ｕｌｔｒａ ｂｏｎｕｓ: Ignoruj diakritiku

Úloha 6.3: Počet slov v texte

Zadaný text obsahuje viac slov oddelených medzerami. Spočítaj, koľko slov obsahuje.

Úloha 6.4: Zmena veľkosti písmen

Napíš program, ktorý všetky malé písmená v reťazci zmení na veľké a naopak.

Úloha 6.5: Najdlhšie slovo

V texte oddelenom medzerami nájdi a vypíš najdlhšie slovo.

Úloha 6.6: Odstránenie číslic

Zo zadaného reťazca odstráň všetky číslice a vypíš výsledok.

Úloha 6.7: Každé slovo s veľkým písmenom

Zmeň reťazec tak, aby každé slovo začínalo veľkým písmenom (napr. "java je fajn" → "Java Je Fajn").

Úloha 6.8: Kontrola anagramu

Zisti, či dva reťazce sú anagramy (obsahujú tie isté písmená, ale v inom poradí).

Úloha 6.9: Validácia e-mailu

Skontroluj, či zadaný reťazec vyzerá ako validná e-mailová adresa (stačí základná kontrola: obsahuje @ a . na správnych miestach).

Úloha 6.10: Spojenie viacerých slov

Napíšte program, ktorý od používateľa načíta viacero slov (počet zadá používateľ) a pomocou StringBuilder ich spojí do jednej vety s medzerami medzi slovami.

Zhrnutie cvičenia

  • V Jave sú reťazce znakov reprezentované ako objekty triedy java.lang.String
    • sú nemenné, po vytvorení sa objekt nedá meniť
    • Môžu byť použité ako hodnoty v príkaze switch
    • Reťazec má dĺžku a index, viem pristupovať k jednotlivým znakom

Na tomto cvičení sme si predstavili tieto metódy:

Metóda Popis
length() Vráti dĺžku reťazca (počet znakov)
charAt() Vráti znak na zadanom indexe v reťazci
equals() Porovná, či majú dva reťazce rovnakú hodnotu
equalsIgnoreCase() Porovná dva reťazce bez ohľadu na veľkosť písmen
compareTo() Lexikograficky porovná dva reťazce (podľa abecedy)
isBlank() Skontroluje, či je reťazec prázdny alebo obsahuje iba biele znaky
isEmpty() Skontroluje, či je reťazec prázdny
substring() Vráti podreťazec zo zadaného rozsahu indexov
indexOf() Vráti index prvého výskytu zadaného znaku alebo podreťazca, alebo -1
lastIndexOf() Vráti index posledného výskytu zadaného znaku alebo podreťazca, alebo -1
contains() Skontroluje, či reťazec obsahuje zadaný podreťazec
startsWith() Skontroluje, či reťazec začína zadaným podreťazcom
endsWith() Skontroluje, či reťazec končí zadaným podreťazcom
strip() Odstráni biele znaky (ASCII) zo začiatku a konca reťazca
stripLeading() Odstráni biele znaky zo začiatku reťazca
stripTrailing() Odstráni biele znaky z konca reťazca
toUpperCase() Prevedie všetky písmená v reťazci na veľké
toLowerCase() Prevedie všetky písmená v reťazci na malé
replace() Nahradí všetky výskyty zadaného znaku alebo podreťazca novým
replaceAll() Nahradí všetky výskyty podreťazca zodpovedajúceho regulárnemu výrazu
replaceFirst() Nahradí prvý výskyt podreťazca zodpovedajúceho regulárnemu výrazu
split() Rozdelí reťazec na pole podreťazcov podľa zadaného regulárneho výrazu
join() Spojí viacero reťazcov do jedného s použitím zadaného oddeľovača
format() Vytvorí formátovaný reťazec podobný printf()
repeat() Opakuje reťazec zadaný počet krát
toString() Vráti reťazec z objektu StringBuilder
append() Pridá text na koniec reťazca v objekte StringBuilder
insert() Vloží text na zadaný index v objekte StringBuilder
reverse() Obráti poradie znakov v objekte StringBuilder
delete() Odstráni časť reťazca v objekte StringBuilder zo zadaného rozsahu

Poznámky do zošita

V zošite je potrebné mať napísané aspoň tieto poznámky:

STRING

Reťazce znakov:
- Sú objekty triedy java.lang.String, nie sú primitívne
- Sú nemenné, po vytvorení sa objekt nedá meniť
- Reťazec má dĺžku a index, viem pristupovať k jednotlivým znakom

length() - dĺžka
charAt() - znak na danej pozícii
equals() - porovnanie hodnôt
compareTo() - porovnanie "podľa abecedy"
isBlank() - je reťazec prázdny?
substring() - podreťazec
indexOf() - prvý výskyt znaku alebo podreťazca
startsWith() - či začína určitým reťazcom
strip() - odstráni biele znaku zo začiatku a z konca
toUpperCase() - prevedie na veľké písmená
replace() - nahradí text
split() - rozdelí do poľa reťazcov
join() - spojí viacero reťazcov dokopy
repeat() - opakuje daný reťazec
StringBuilder - mutable trieda na manipuláciu s reťazcami

Skúšanie a kontrola vedomostí

Okruhy otázok na test:

  • Ako sú v Jave reprezentované reťazce
  • Vlasnosti reťazcov
  • Základné metódy na prácu s reťazcami
  • Čo je a na čo sa používa treida StringBuilder