Java 字符串复制N次的高效方法
在Java编程中，我们经常需要对字符串进行复制操作，比如将一个字符串复制N次。虽然Java提供了多种字符串操作的方法，但并不是所有的方法都适用于复制字符串。本文将介绍几种高效复制字符串的方法，并提供相应的代码示例。
使用 String.repeat() 方法
从Java 11开始，String 类提供了一个非常方便的 repeat() 方法，可以直接将字符串复制N次。这个方法的实现非常高效，因为它使用了一个内部的 StringBuilder，避免了多次创建新字符串的开销。
String original = "hello";
int n = 3;
String repeated = original.repeat(n);
System.out.println(repeated); // 输出: hellohellohello
使用 StringBuilder 类
在Java 11之前，我们可以使用 StringBuilder 类来实现字符串的复制。StringBuilder 提供了一个 append() 方法，可以多次追加字符串，最后使用 toString() 方法将结果转换为字符串。
String original = "hello";
int n = 3;
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < n; i++) {
sb.append(original);
}
String repeated = sb.toString();
System.out.println(repeated); // 输出: hellohellohello
使用 String.format() 方法
String.format() 方法是Java中一个非常强大的字符串格式化工具，我们也可以使用它来复制字符串。这个方法的缺点是每次调用都会创建一个新的字符串，因此在复制次数较多时效率较低。
String original = "hello";
int n = 3;
String repeated = String.format("%" + n + "s", original);
System.out.println(repeated); // 输出: hellohellohello
使用 String.join() 方法
String.join() 方法是Java 8引入的一个新特性，它可以用来连接字符串数组。我们可以将原始字符串复制到一个字符串数组中，然后使用 join() 方法将它们连接起来。
String original = "hello";
int n = 3;
String[] array = new String[n];
Arrays.fill(array, original);
String repeated = String.join("", array);
System.out.println(repeated); // 输出: hellohellohello
性能比较
在复制次数较少的情况下，各种方法的性能差异不大。但随着复制次数的增加，使用 String.repeat() 和 StringBuilder 的方法会明显优于 String.format() 和 String.join()。
以下是使用 StringBuilder 和 String.repeat() 方法的简单性能测试代码：
public static void main(String[] args) {
String original = "hello";
int n = 10000;
long startTime = System.currentTimeMillis();
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < n; i++) {
sb.append(original);
}
long endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("StringBuilder: " + (endTime - startTime) + "ms");
startTime = System.currentTimeMillis();
String repeated = original.repeat(n);
endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("String.repeat(): " + (endTime - startTime) + "ms");
}
结论
在Java中复制字符串时，推荐使用 String.repeat() 方法，特别是在Java 11及以上版本。对于Java 11之前的版本，可以使用 StringBuilder 类来实现高效的字符串复制。其他方法如 String.format() 和 String.join() 虽然也可以实现字符串复制，但效率相对较低，不推荐在大量复制时使用。
