前言
最近通过一系列 Java 实战题目，梳理了不少基础知识点和容易踩坑的细节。本文会把这些内容体系化整理，涵盖字符串操作、数据结构、算法入门三大模块，每个模块都搭配「知识点解析 + 错题复盘」，适合 Java 新手查漏补缺，也能作为面试基础复习资料。
一、核心知识点体系梳理
（一）字符串操作（高频考点）
字符串是 Java 开发中最常用的类型，也是笔试面试的基础，以下是实战中必须掌握的核心知识点：
1. 字符串读取
- Scanner.nextLine() ：读取整行输入（包含空格），适合处理带空格的字符串（如复合词、句子）。
- Scanner.next() ：仅读取空格前的内容，适合处理无空格的字符串（如单个单词、数字字符串）。
- ❗ 关键注意：nextInt()/next() 后调用 nextLine() 会读取残留换行符，需额外调用 nextLine() 吸收。
2. 字符串内容操作
| 方法 | 作用 | 示例 |
|---|---|---|
| charAt(int index) | 获取指定索引的字符（索引从 0 开始） | "abc".charAt(0) → 'a' |
| substring(a, b) | 截取 [a, b) 区间的子串 | "hello".substring(1,3) → "el" |
| replace(c1, c2) | 替换所有指定字符 | "114514".replace('5', '') → "11414" |
| split("分隔符") | 按分隔符分割字符串为数组 | "I am Bob".split(" ") → ["I", "am", "Bob"] |
| toUpperCase() | 转大写（toLowerCase()转小写） | "am".toUpperCase() → "AM" |
| equals(str) | 比较字符串内容（区分大小写） | "Bob".equals("bob") → false |
| equalsIgnoreCase(str) | 忽略大小写比较内容 | "Bob".equalsIgnoreCase("bob") → true |
3. 高效字符串拼接
- StringBuilder：可变字符串，适合频繁拼接（如循环中拼接字符），核心方法：
-
- append(内容)：追加字符 / 字符串（效率远高于 String + 拼接）；
-
- reverse()：反转字符串；
-
- toString()：转为普通 String。
- 为什么不用 String 直接拼接？String 是不可变对象，每次拼接都会创建新对象，循环中使用效率极低。
（二）基础数据结构
1. 栈（Stack）
- 核心特性：先进后出（LIFO） ，类比「叠盘子」。
- 常用方法：push()（入栈）、pop()（出栈）、peek()（查看栈顶）、isEmpty()（判断空）。
- 应用场景：DFS（深度优先搜索）、括号匹配、逆序输出等。
2. 队列（Queue）
- 核心特性：先进先出（FIFO） ，类比「排队买票」。
- 常用方法：offer()（入队）、poll()（出队）、peek()（查看队首）、isEmpty()（判断空）。
- 应用场景：BFS（广度优先搜索）、任务调度、最短路径问题等。
（三）算法入门
1. DFS（深度优先搜索）
- 核心思想：一条路走到黑，走不通再回溯（类比「走迷宫选一条路走到头」）。
- 实现方式：递归（JVM 自动维护调用栈）或手动用栈。
- 关键步骤：选择当前节点 → 递归深入 → 回溯撤销选择。
- 适用场景：排列组合、树 / 图遍历、数独求解、N 皇后等。
2. BFS（广度优先搜索）
- 核心思想：层层扩散，先近后远（类比「往池塘扔石头，水波扩散」）。
- 实现方式：必须用队列（不能用栈）。
- 关键步骤：入队初始节点 → 出队当前节点 → 遍历邻接节点入队 → 重复直到队空。
- 适用场景：最短路径、层级遍历（如二叉树层序遍历）、找最近目标等。
3. 数学逻辑计算
- 字母循环偏移：(字符 - 'a' + n) % 26 + 'a'（小写字母向后错位 n 位，z 循环到 a）。
- 数位定位：通过数学计算确定目标位置所在的数字位数（如无限字符串第 n 位字符问题）。
二、高频错题复盘（避坑指南）
错题 1：输入读取残留换行符问题
错误代码
Scanner in = new Scanner(System.in);
int n = in.nextInt();
String s = in.nextLine(); // 错误：读取到的是n后的换行符，s为空
问题原因
nextInt() 仅读取整数，不会吸收输入后的换行符，后续 nextLine() 直接读取该换行符，导致字符串为空。
正确解法
在 nextInt() 后添加 in.nextLine() 吸收换行符：
int n = in.nextInt();
in.nextLine(); // 吸收残留换行符
String s = in.nextLine(); // 正确读取字符串
错题 2：字符串分割边界错误（千分位格式化 / 子串匹配）
错误代码（子串 "Bob" 匹配）
String s = "Bob";
for (int i = 0; i < 3; i++) { // 错误：循环边界少了等号
String sub = s.substring(i, i+3);
}
问题原因
当字符串 s 的长度为 3 时，若要遍历所有长度为 3 的子串，循环条件 i < len - 3 存在问题。因为当 i 取值到 len - 3 时，才是最后一个合法的子串起始位置，原条件 i < len - 3 会导致循环跳过最后一个子串的匹配。以 s = "Bob" 为例，len = 3，len - 3 = 0，此时 i < len - 3 不成立，循环直接结束，无法匹配到 "Bob" 这个子串 ；正确边界应包含 len - 3，即 i <= len - 3。
正确解法
String s = "Bob";
for (int i = 0; i <= 0; i++) { // 包含最后一个可能的起始位置
String sub = s.substring(i, i+3);
}
错题 3：用 == 比较字符串内容
错误代码
if (niuNiu == "elephant") { // 错误：比较的是内存地址，不是内容
// ...
}
问题原因
== 对于对象类型，比较的是内存地址（是否为同一个对象）；而字符串内容比较必须用 equals()。
正确解法
if (niuNiu.equals("elephant")) { // 比较内容
// ...
}
// 避免空指针优化：常量放前面
if ("elephant".equals(niuNiu)) {
// ...
}
错题 4：字母循环偏移未处理边界（z→a）
错误代码
char now = (char)(origin + n); // 错误：z+1会变成'{'，超出字母范围
问题原因
小写字母 ASCII 码范围是 97（a）-122（z），直接加 n 会超出范围，需用取模处理循环。
正确解法
int offset = (origin - 'a' + n) % 26; // 转为0-25后取模
char now = (char)('a' + offset); // 转回小写字母
错题 5：复合词简写时首字母转大写错误
错误代码
char upperChar = firstChar.toUpperCase(); // 错误：char不能直接调用String方法
问题原因
toUpperCase() 是 String 类的方法，char 类型不能直接调用，需先转为 String。
正确解法
String upperChar = String.valueOf(firstChar).toUpperCase();
三、实战题目总结（附核心思路）
| 题目类型 | 核心思路 |
|---|---|
| 字符替换（5→*） | 直接用 String.replace('5', '*') 高效替换 |
| 博弈游戏胜负判断 | 枚举胜负规则，用 equals() 比较棋子类型 |
| 千分位格式化 | 字符串从后往前遍历，每 3 位插入逗号，用 StringBuilder 拼接后反转 |
| 子串首次出现位置 | 遍历可能的起始位置，substring 截取后匹配（注意循环边界） |
| 字母向后错位加密 | 用 (char - 'a' + n) % 26 + 'a' 处理循环偏移 |
| 无限字符串第 n 位字符 | 先定位位数区间（1 位 / 2 位 / 3 位），再计算具体数字和字符位置 |
| 复合词简写 | 按空格分割字符串，提取每个单词首字母转大写，拼接结果 |
四、学习建议
- 基础优先：字符串操作、数据结构（栈 / 队列）是 Java 基础中的基础，必须熟练掌握，后续复杂算法都依赖这些知识点；
- 错题复盘：把踩过的坑（如换行符、== vs equals）整理成笔记，避免重复犯错；
- 实战驱动：通过简单题目巩固知识点（如本文中的实战题），再逐步过渡到复杂算法；
- 注重效率：字符串频繁拼接用 StringBuilder，避免不必要的性能损耗。
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