String 的基本方法

1. 方法 length()：字串中有多少個字元？

方法 length() 會回傳字串中的字元數。這與「位元組數」不完全相同（尤其當字串包含表情符號或 Unicode 字元時），但對多數情況而言——這正是你需要的。

使用範例

String name = "Vasilisa";
int length = name.length();
System.out.println("名字中的字母數量：" + length); // 8

為什麼需要它

• 檢查使用者是否輸入了空字串。
• 檢查密碼的最小/最大長度。
• 計算距離上限還剩多少字元（例如 SMS 或推文）。

範例：檢查是否為空字串

String input = "";
if (input.length() == 0) 
{
    System.out.println("字串為空！");
}

小技巧：要檢查字串是否為「空」，也可以用 isEmpty()，稍後會再提。

簡短 FAQ

• 方法 length() 不接受任何引數（括號永遠是空的）。
• 如果字串只包含空白，這些空白也算作字元！
• 如果字串為 null，呼叫 length() 會導致 NullPointerException —— 請先檢查是否為 null。

2. 方法 substring()：擷取字串的一部分

方法 substring() 可以依指定索引取得子字串——也就是把一段「切」下來。

主要有兩種呼叫方式：

• str.substring(startIndex) —— 從位置 startIndex 一直到字串結尾。
• str.substring(startIndex, endIndex) —— 從位置 startIndex 到 endIndex（不包含索引為 endIndex 的字元）。

注意：字串的索引從 0 開始。

使用範例

範例 1：取得名字的前三個字母

String name = "Vasilisa";
String firstThree = name.substring(0, 3); // "Vas"
System.out.println(firstThree);

範例 2：取得檔案副檔名

String fileName = "document.pdf";
int dotIndex = fileName.indexOf(".");
String extension = fileName.substring(dotIndex + 1); // "pdf"
System.out.println(extension);

範例 3：取得字串最後 4 個字元

String cardNumber = "1234567890123456";
String lastFour = cardNumber.substring(cardNumber.length() - 4); // "3456"
System.out.println("最後 4 位數字：" + lastFour);

重點與細節

• 不正確的索引（startIndex < 0、endIndex > 長度、startIndex > endIndex）會拋出 StringIndexOutOfBoundsException。
• 此方法永遠回傳新字串——原始字串不會改變。
• 雙參數版本不包含索引為 endIndex 的字元。

String str = "abcdef"; 
// 索引： 0 1 2 3 4 5

str.substring(1, 4) → "bcd" // 索引為 1、2、3 的字元

3. 方法 indexOf()：搜尋字元或子字串

方法 indexOf() 會尋找指定字元或子字串第一次出現的位置（索引）。

• 若找到——回傳索引（從 0 開始）。
• 若找不到——回傳 -1。

使用範例

範例 1：找出 email 中第一個點

String email = "ivan.petrov@mail.com";
int dotIndex = email.indexOf('.');
System.out.println("第一個點在位置：" + dotIndex); // 4

範例 2：尋找子字串

String text = "I love Java!";
int index = text.indexOf("Java");
System.out.println(index); // 7

範例 3：從特定位置之後再找字元

String s = "abracadabra";
int firstA = s.indexOf('a'); // 0
int secondA = s.indexOf('a', firstA + 1); // 3
System.out.println("第二個 'a' 在位置：" + secondA);

重點與細節

• 若字元/子字串出現多次，會回傳第一次出現的位置。
• 要找最後一次出現，請使用 lastIndexOf()。
• 單一字元用單引號：'a'；子字串用雙引號："abc"。

範例：尋找檔案副檔名

String fileName = "report.final.version.docx";
int lastDot = fileName.lastIndexOf('.');
String extension = fileName.substring(lastDot + 1);
System.out.println("檔案副檔名：" + extension); // "docx"

4. 方法 charAt()：依索引取得字元

方法 charAt(index) 會依索引回傳字串中的字元。

使用範例

範例 1：檢查字串的第一個字母

String city = "Minsk";
char first = city.charAt(0); // 'M'
System.out.println("第一個字母：" + first);

範例 2：檢查是否以大寫字母開頭

String word = "Java";
if (Character.isUpperCase(word.charAt(0))) 
{
    System.out.println("這個單字是以大寫字母開頭！");
}

範例 3：逐一走訪字串的所有字元

String text = "Privet";
for (int i = 0; i < text.length(); i++) 
{
    System.out.println("字元 #" + i + ": " + text.charAt(i));
}

重點與細節

• 索引超出範圍（例如 -1 或 >= 長度）會導致 StringIndexOutOfBoundsException。
• 此方法回傳型別為 char，而不是字串。

5. 方法 toCharArray()：將字串轉為字元陣列

方法 toCharArray() —— 將字串轉為字元陣列（char[]）的簡單方式。用於逐字元處理、排序、檢查等很方便。

使用範例：

String text = "Hello";
char[] characters = text.toCharArray();

for (char c : characters) 
{
    System.out.println(c);
}
// 輸出：
// H
// e
// l
// l
// o

為什麼需要它：

• 字元處理： 陣列對逐字元邏輯更方便（例如檢查是否為變位詞）。
• 相容性： 有些 API 需要 char[] 當作引數。

6. 方法 replace()：取代子字串

方法 replace(CharSequence target, CharSequence replacement) 會把所有出現的子字串 target 取代為 replacement。會回傳新字串，原始字串不會改變。

使用範例：

String sentence = "I love programming in Java.";
String newSentence = sentence.replace("Java", "Java 25");
System.out.println(newSentence);
// 輸出：I love programming in Java 25.

String email = "support@company.com";
String cleanEmail = email.replace("@", "[at]");
System.out.println(cleanEmail);
// 輸出：support[at]company.com

重點與細節

• 會取代所有出現的位置。
• String 不可變：replace() 會回傳新字串。
• 較複雜的規則請使用帶有正則表示式的 replaceAll()。

7. 方法 trim() 與 strip()：移除兩端空白

兩者都會移除字串開頭與結尾的「不可見」字元。

• trim() —— 傳統方法：會移除空白、定位字元、換行與部分控制字元，但不涵蓋所有 Unicode 空白。
• strip() —— 現代方法：依 Unicode 標準考慮所有空白。新專案建議優先使用。

使用範例：

String s1 = "   Hello, world!   ";
System.out.println(s1.trim());
// 輸出："Hello, world!"

String s2 = " \u2005  Java 11  \u2005 "; // \u2005 是 Unicode 空白
System.out.println("trim(): " + s2.trim());
System.out.println("strip(): " + s2.strip());
// 輸出：
// trim():  Java 11  
// strip(): Java 11

為什麼需要它：

• 清理使用者輸入中多餘的空白。
• 在處理前先標準化從檔案/日誌取得的資料。

8. 實作：動手解題

任務 1：檢查密碼長度

String password = "qwerty";
if (password.length() < 8) 
{
    System.out.println("密碼太短！");
}
else 
{
    System.out.println("密碼可用。");
}

任務 2：從全名中擷取名字

String fullName = "Ivanov Ivan Ivanovich";
int firstSpace = fullName.indexOf(' ');
String name = fullName.substring(firstSpace + 1, fullName.indexOf(' ', firstSpace + 1));
System.out.println("名字：" + name); // "Ivan"

任務 3：檢查字串是否以特定字母開頭

String surname = "Petrov";
if (surname.charAt(0) == 'P')
{
    System.out.println("姓氏以字母 P 開頭");
}

任務 4：從 email 取得網域

String email = "vasya.pupkin@gmail.com";
int at = email.indexOf('@');
String domain = email.substring(at + 1);
System.out.println("網域：" + domain); // "gmail.com"

任務 5：找出字母 'a' 的所有出現位置

String s = "abracadabra";
int pos = s.indexOf('a');
while (pos != -1) 
{
    System.out.println("字母 'a' 出現在位置：" + pos);
    pos = s.indexOf('a', pos + 1); // 從上一次找到的位置之後繼續尋找
}

9. 使用 String 方法時的常見錯誤

錯誤 №1：超出字串範圍
很常把索引弄混，進而存取不存在的字元/子字串。

String s = "Java";
char c = s.charAt(4); // 錯誤！索引為 0..3

String s = "Hello";
String sub = s.substring(3, 10); // 錯誤！字串長度為 5

錯誤 №2：混淆是否包含結尾索引
方法 substring(start, end) 會包含索引為 start 的字元，但不包含索引為 end 的字元。

錯誤 №3：以為找不到子字串時 indexOf 不會回傳 -1
使用前請先檢查結果，特別是在之後要把它用於 substring 的情況。

錯誤 №4：未正確處理空字串
若字串為空（""），呼叫 charAt(0) 或 substring(0, 1) 都會引發錯誤。請先檢查長度。

錯誤 №5：處理為 null 的字串
如果字串為 null，呼叫任何方法（length()、substring() 等）都會拋出 NullPointerException。在處理前務必先檢查 null。