字符位置映射还原字符串方法详解

本文详细介绍了**字符位置映射还原字符串**的方法，并提供**Java**代码示例。针对已知字符及其在原始字符串中的位置索引，如何高效地重建原始字符串，包括空格？文章给出了清晰的解决方案，核心在于利用**Java集合**和**流API**，通过定义辅助类型`CharPosition`记录字符位置，对字符位置信息进行排序，并使用`Collectors.joining()`方法处理空格并生成最终字符串。本文旨在帮助开发者掌握一种简洁高效的字符串重建技术，提升**Java**编程技能。

本文介绍如何利用字符及其在原始字符串中的位置信息，通过 Java 集合和流操作，高效地重建原始字符串。文章详细讲解了实现步骤，包括创建辅助类型、排序字符位置、处理空格以及使用 Collectors.joining() 方法生成最终字符串，并提供完整的代码示例。

问题背景

假设我们已经将一个字符串分割成单个字符，并记录了每个字符在原始字符串中的位置索引。我们的目标是利用这些信息，包括字符及其位置的映射关系，重新构建出原始的字符串，包括原始字符串中的空格。

解决方案

解决此问题的核心在于利用 Java 集合和流 API，将字符位置信息进行排序，并正确地将字符放置回其原始位置。以下是详细的步骤和代码示例：

1. 定义辅助类型 CharPosition

为了方便处理字符及其位置信息，我们定义一个辅助类型 CharPosition，用于存储字符和其对应的位置索引。这里使用 Java 16 的 record 类型，可以简洁地表示数据类。

public record CharPosition(String ch, int pos) {}

2. 创建 CharPosition 列表并排序

首先，我们需要将字符及其位置的映射关系转换为 CharPosition 对象的列表。然后，按照位置索引对列表进行排序。

import java.util.*;
import java.util.stream.Collectors;
import java.util.Arrays;
import java.util.Objects;

public class StringReconstruction {

    private static final String text = "Hello Word!";
    static Map<String, List<Integer>> charsIndex = new HashMap<>();

    static void charsIndex() {

        List<Character> charsList = text
                .chars()
                .mapToObj(e -> (char) e)
                .toList();
        System.out.println(charsList);

        int  position = 0;
        for (Character c : charsList) {
            if(!c.toString().isBlank()){
                charsIndex.computeIfAbsent(c.toString(),
                        addCharPosition -> new ArrayList<>()).add(position);
            }
            position += 1;
        }

        System.out.println(charsIndex);
    }

    public record CharPosition(String ch, int pos) {}

    static void charsToString() {

        List<CharPosition> charPositions = charsIndex.entrySet().stream()
                .flatMap(entry -> entry.getValue().stream()
                        .map(pos -> new CharPosition(entry.getKey(), pos))
                )
                .sorted(Comparator.comparingInt(CharPosition::pos))
                .toList();

        int wordLen = charPositions.get(charPositions.size() - 1).pos() + 1;

        String[] word = new String[wordLen];

        charPositions.forEach(c -> word[c.pos()] = c.ch());

        String result = Arrays.stream(word)
                .map(str -> Objects.requireNonNullElse(str, " "))
                .collect(Collectors.joining());

        System.out.println(result);
    }

    public static void main(String[] args) {
        charsIndex();
        charsToString();
    }
}

3. 创建字符数组并填充

创建一个足够长的字符串数组，长度为最大索引值加 1。然后，遍历 CharPosition 列表，将字符放置到数组中对应的位置。

4. 处理空格

由于原始字符串中可能包含空格，我们需要在数组中将没有字符的位置填充为空格。可以使用 Objects.requireNonNullElse 方法，将数组中的 null 值替换为空格。

5. 使用 Collectors.joining() 重建字符串

最后，使用 Collectors.joining() 方法将数组中的字符连接起来，生成最终的字符串。

完整代码示例：

import java.util.*;
import java.util.stream.Collectors;
import java.util.Arrays;
import java.util.Objects;

public class StringReconstruction {

    private static final String text = "Hello Word!";
    static Map<String, List<Integer>> charsIndex = new HashMap<>();

    static void charsIndex() {

        List<Character> charsList = text
                .chars()
                .mapToObj(e -> (char) e)
                .toList();
        System.out.println(charsList);

        int  position = 0;
        for (Character c : charsList) {
            if(!c.toString().isBlank()){
                charsIndex.computeIfAbsent(c.toString(),
                        addCharPosition -> new ArrayList<>()).add(position);
            }
            position += 1;
        }

        System.out.println(charsIndex);
    }

    public record CharPosition(String ch, int pos) {}

    static void charsToString() {

        List<CharPosition> charPositions = charsIndex.entrySet().stream()
                .flatMap(entry -> entry.getValue().stream()
                        .map(pos -> new CharPosition(entry.getKey(), pos))
                )
                .sorted(Comparator.comparingInt(CharPosition::pos))
                .toList();

        int wordLen = charPositions.get(charPositions.size() - 1).pos() + 1;

        String[] word = new String[wordLen];

        charPositions.forEach(c -> word[c.pos()] = c.ch());

        String result = Arrays.stream(word)
                .map(str -> Objects.requireNonNullElse(str, " "))
                .collect(Collectors.joining());

        System.out.println(result);
    }

    public static void main(String[] args) {
        charsIndex();
        charsToString();
    }
}

注意事项：

• 确保字符位置索引的正确性，错误的索引会导致重建的字符串出现偏差。
• Objects.requireNonNullElse 方法用于处理可能存在的 null 值，避免 NullPointerException。
• Collectors.joining() 方法提供了灵活的字符串连接方式，可以自定义分隔符。

总结：

通过使用 Java 集合和流 API，我们可以有效地利用字符及其位置信息重建字符串。这种方法不仅简洁高效，而且易于理解和维护。通过定义辅助类型 CharPosition，排序字符位置，处理空格以及使用 Collectors.joining() 方法，我们可以轻松地实现字符串的重建。

到这里，我们也就讲完了《字符位置映射还原字符串方法详解》的内容了。个人认为，基础知识的学习和巩固，是为了更好的将其运用到项目中，欢迎关注golang学习网公众号，带你了解更多关于的知识点！