Java: strings

1. Visão geral

Strings são sequências de caracteres. É comum utilizarmos as expressões "string", "sequência de caracteres" e "cadeia de caracteres" como sinônimos. Em Java, strings são objetos que manipulamos utilizando variáveis de referência. É importante observar que strings são imutáveis.

Neste material, estudaremos sobre algumas das principais características das strings em Java, por meio da resolução de exercícios.

O que você vai aprender

• Como as posições (índices) dos caracteres de uma string são numeradas
• Como encontrar a documentação da classe String no javadoc
• Como usar os métodos length, format, charAt, concat, toLowerCase, toUpperCase, equals, equalsIgnoreCase, compareTo e compareToIgnoreCase

O que você vai precisar

• JDK instalado e um IDE ou editor de código
• Conhecer variáveis, entrada e saída com JOptionPane e estruturas de seleção

2. Posições e o javadoc da classe String

Cada caractere pertencente a uma string possui uma "posição" dentro da string. As posições começam do número zero, como mostra a Figura 2.1. Também é comum chamarmos a posição de um caractere de índice.

Figura 2.1 – A cadeia "Hello, strings" tem comprimento 14; as posições vão de 0 a 13.

É muito importante que o desenvolvedor Java conheça a documentação da plataforma, denominada javadoc. Ela pode ser encontrada no link a seguir.

https://docs.oracle.com/en/java/javase/17/docs/api/index.html

Todas as classes, interfaces, métodos etc. da especificação Java se encontram documentadas nesta página. Isso inclui a própria classe String. Para encontrar a documentação da classe String, clique java.base >> java.lang.

Na página resultante, use CTRL + F no seu navegador e busque por String. Veja a figura a seguir. Clique em String.

Buscando a classe String na documentação do pacote java.lang.

Junto com seu professor, leia trechos da documentação da classe String e vasculhe seu conteúdo, dando especial atenção aos métodos que a classe possui, como

• charAt
• compareTo
• contains
• equals
• equalsIgnoreCase
• format
• isEmpty
• indexOf
• lastIndexOf
• length
• repeat
• replace
• startsWith
• substring
• toLowerCase
• toUpperCase

3. Comprimento e formatação

Comprimento de strings: o método length

O Bloco de Código 2.1 mostra como calcular o número de caracteres de uma string.

Strings.java · Bloco de Código 2.1

import javax.swing.JOptionPane;

public class Strings {
    public static void main(String[] args) {
        // Verificar o comprimento de uma string
        String s = JOptionPane.showInputDialog("Digite uma string");
        int comprimento = s.length();
        JOptionPane.showMessageDialog(null, s + " tem " + comprimento + " caracteres.");
    }
}

Formatação de strings: o método format

Concatenar strings utilizando o operador + é ineficiente computacionalmente e seu uso tende a comprometer a legibilidade do código. O método format da classe String pode auxiliar. A ideia é a seguinte:

• Especificamos um "template" que contém as partes "fixas" da string que desejamos
• O template possui códigos de formatação que serão substituídos por valores de interesse
• Especificamos quais valores serão utilizados como substitutos dos códigos de formatação, o que ocorre de acordo com a ordem.
• Cada tipo tem um código de formatação apropriado.

A Tabela 2.1 mostra alguns dos principais códigos de formatação associados a seus respectivos tipos.

Tabela 2.1

A Figura 2.2 ilustra a forma como a substituição de códigos de formatação pelos valores acontece.

Figura 2.2 – Cada código de formatação é substituído, na ordem, pelo valor correspondente.

O Bloco de Código 2.2 mostra um exemplo de uso do método format.

Strings.java · Bloco de Código 2.2

import javax.swing.JOptionPane;

public class Strings {
    public static void main(String[] args) {
        String nome = JOptionPane.showInputDialog("Qual o seu nome?");
        int idade = Integer.parseInt(JOptionPane.showInputDialog("Quantos anos você tem?"));
        //concatenando com o operador +
        JOptionPane.showMessageDialog(null, "Oi, " + nome + ". Você tem " + idade + " anos.");
        //"montando a string com o método format"
        String s = String.format("Oi, %s. Você tem %d anos.", nome, idade);
        JOptionPane.showMessageDialog(null, s);
    }
}

4. charAt, concat e conversão de caixa

Caractere na posição especificada: o método charAt

Podemos descobrir qual caractere se encontra numa determinada posição de uma string utilizando o método charAt, como mostra o Bloco de Código 2.3.

Strings.java · Bloco de Código 2.3

import javax.swing.JOptionPane;

public class Strings {
    public static void main(String[] args) {
        String teste = "Hello, strings";
        int posicao = Integer.parseInt(JOptionPane.showInputDialog("Digite a posição desejada"));
        String resultado = String.format("O caractere na posição %d é o %c.", posicao, teste.charAt(posicao));
        JOptionPane.showMessageDialog(null, resultado);
    }
}

Concatenação de strings: o método concat

Assim como o operador +, o método concat pode ser utilizado para concatenar strings, como mostra o Bloco de Código 2.4.

Strings.java · Bloco de Código 2.4

import javax.swing.JOptionPane;

public class Strings {
    public static void main(String[] args) {
        String nome = JOptionPane.showInputDialog("Qual o seu nome?");
        String sobrenome = JOptionPane.showInputDialog("Qual o seu sobrenome?");
        String resultado = nome.concat(" ").concat(sobrenome);
        JOptionPane.showMessageDialog(null, resultado);
    }
}

Conversão para caixa baixa e alta: os métodos toLowerCase e toUpperCase

O Bloco de Código 2.5 mostra como podemos converter uma string para que seja composta apenas de letras minúsculas ou maiúsculas.

Strings.java · Bloco de Código 2.5

import javax.swing.JOptionPane;

public class Strings {
    public static void main(String[] args) {
        String teste = "HeLLo, WoooOrlllD";
        String minusculas = teste.toLowerCase();
        String maiusculas = teste.toUpperCase();
        JOptionPane.showMessageDialog(null, String.format("Maiúsculas: %s \n Minúsculas: %s", maiusculas, minusculas));
    }
}

5. Comparando strings

Comparação por igualdade: os métodos equals e equalsIgnoreCase

Strings podem ser comparadas por igualdade de diferentes formas. Se a necessidade é verificar se duas strings são iguais diferenciando maiúsculas de minúsculas, usamos o método equals. Se a caixa não importar, usamos o método equalsIgnoreCase. Veja o Bloco de Código 2.6.

Strings.java · Bloco de Código 2.6

import javax.swing.JOptionPane;

public class Strings {
    public static void main(String[] args) {
        String s1 = JOptionPane.showInputDialog("Qual a primeira string?");
        String s2 = JOptionPane.showInputDialog("Qual a segunda string?");
        //comparação considerando maiúsculas e minúsculas: s é diferente de S
        if (s1.equals(s2)) {
            JOptionPane.showMessageDialog(null, "Considerando a caixa, as strings são iguais");
        }
        else {
            JOptionPane.showMessageDialog(null, "Considerando a caixa, as strings são diferentes");
        }
        //comparação considerando maiúsculas e minúsculas: s é igual a S
        if (s1.equalsIgnoreCase(s2)) {
            JOptionPane.showMessageDialog(null, "Desconsiderando a caixa, as strings são iguais");
        }
        else {
            JOptionPane.showMessageDialog(null, "Desconsiderando a caixa, as strings são diferentes");
        }
    }
}

Comparação lexicográfica: quem aparece primeiro no dicionário? O método compareTo

Com duas strings em mãos, podemos verificar qual delas aparece primeiro no dicionário. Isso pode ser feito utilizando-se o método compareTo. Se as duas strings são referenciadas por variáveis chamadas s1 e s2, seu uso fica assim:

s1.compareTo(s2);

O método compareTo produz um número inteiro. Se s1 aparece antes de s2 no dicionário, ele é negativo. Se s2 aparece antes de s1 no dicionário, ele é positivo. Se as strings são iguais, o valor produzido por compareTo é igual a zero. Veja o Bloco de Código 2.7.

Strings.java · Bloco de Código 2.7

import javax.swing.JOptionPane;

public class Strings {
    public static void main(String[] args) {
        String s1 = JOptionPane.showInputDialog("Qual a primeira string?");
        String s2 = JOptionPane.showInputDialog("Qual a segunda string?");
        //considerando caixa alta e baixa
        int resultado = s1.compareTo(s2);
        if (resultado < 0) {
            JOptionPane.showMessageDialog(null, s1 + " vem antes de " + s2 + " no dicionário");
        }
        else if (resultado > 0) {
            JOptionPane.showMessageDialog(null, s2 + " vem antes de " + s1 + " no dicionário");
        }
        else {
            JOptionPane.showMessageDialog(null, s2 + " e " + s1 + " são iguais");
        }
        //desconsiderando caixa alta e baixa
        resultado = s1.compareToIgnoreCase(s2);
        if (resultado < 0) {
            JOptionPane.showMessageDialog(null, s1 + " vem antes de " + s2 + " no dicionário");
        }
        else if (resultado > 0) {
            JOptionPane.showMessageDialog(null, s2 + " vem antes de " + s1 + " no dicionário");
        }
        else {
            JOptionPane.showMessageDialog(null, s2 + " e " + s1 + " são iguais");
        }
    }
}

6. Exercícios

1. Ler uma única string que contém nome e sobrenome de uma pessoa. Exemplo: "João Silva". Para este exemplo, o programa deve exibir: "Olá, João. Seu sobrenome é Silva".

2. Ler uma string e verificar se ela representa uma senha válida. Para tal, ela deve ter as seguintes características:

   • comprimento igual a 4
   • primeiro símbolo igual a A ou a
   • conter pelo menos um número ímpar

3. Escreva um programa que

   • lê uma string s
   • lê dois inteiros a e b
   • exibe a substring que começa na posição a e termina na posição b, incluindo a posição b.

   Exemplo: s = Hello World, a = 2, b = 4. Resultado: llo.

4. Escreva um programa que lê uma string composta por duas palavras separadas por um espaço em branco. Seu programa deve exibir o comprimento de cada palavra.

7. Encerramento

Você viu que strings são objetos imutáveis cujos caracteres têm posições a partir de zero, aprendeu a navegar pelo javadoc da classe String e usou alguns de seus principais métodos para medir, formatar, acessar, concatenar, converter e comparar strings.

Próximos passos

• Explore no javadoc os demais métodos listados (contains, indexOf, substring, replace etc.)
• Siga para o codelab de estruturas de repetição