java中全角半角如何转化

在Java中，全角字符和半角字符的转化主要通过以下几种方法来实现：使用Unicode编码转换、利用正则表达式、使用预定义的映射规则。 其中，使用Unicode编码转换是最常见且高效的一种方式。我们将详细描述如何使用Unicode编码来实现全角和半角字符的转换。

一、UNICODE编码转换

在Java中，每个字符都有一个唯一的Unicode编码。全角字符和半角字符的Unicode编码之间存在一定的规律。通常，全角字符的Unicode编码比半角字符的Unicode编码多0xFEE0。因此，我们可以通过简单的加减法来进行转换。

1. 全角转半角

全角字符的Unicode编码一般比其对应的半角字符多0xFEE0。我们可以通过遍历字符串中的每个字符，然后减去0xFEE0来实现全角转半角。

public static String fullWidthToHalfWidth(String input) {
    if (input == null) {
        return null;
    }
    StringBuilder result = new StringBuilder();
    for (char ch : input.toCharArray()) {
        if (ch >= 0xFF01 && ch <= 0xFF5E) {
            result.append((char) (ch - 0xFEE0));
        } else if (ch == 0x3000) {
            result.append((char) 0x20);
        } else {
            result.append(ch);
        }
    }
    return result.toString();
}

2. 半角转全角

半角字符的Unicode编码一般比其对应的全角字符少0xFEE0。我们可以通过遍历字符串中的每个字符，然后加上0xFEE0来实现半角转全角。

public static String halfWidthToFullWidth(String input) {
    if (input == null) {
        return null;
    }
    StringBuilder result = new StringBuilder();
    for (char ch : input.toCharArray()) {
        if (ch >= 0x21 && ch <= 0x7E) {
            result.append((char) (ch + 0xFEE0));
        } else if (ch == 0x20) {
            result.append((char) 0x3000);
        } else {
            result.append(ch);
        }
    }
    return result.toString();
}

二、正则表达式

正则表达式是一种强大的工具，可以用来匹配复杂的字符模式。虽然使用正则表达式进行全角和半角字符的转换较为复杂，但在某些特殊情况下，它可能会更加适用。

1. 正则表达式实现全角转半角

public static String regexFullWidthToHalfWidth(String input) {
    if (input == null) {
        return null;
    }
    return input.replaceAll("[\uFF01-\uFF5E]", m -> String.valueOf((char) (m.group().charAt(0) - 0xFEE0)))
                .replaceAll("\u3000", " ");
}

2. 正则表达式实现半角转全角

public static String regexHalfWidthToFullWidth(String input) {
    if (input == null) {
        return null;
    }
    return input.replaceAll("[\u0021-\u007E]", m -> String.valueOf((char) (m.group().charAt(0) + 0xFEE0)))
                .replaceAll(" ", "\u3000");
}

三、预定义的映射规则

对于某些特定的字符集，我们可以预定义一个映射规则，通过查找表来进行全角和半角字符的转换。这种方法适用于转换范围较小且固定的字符集。

1. 全角转半角的映射表

private static final Map<Character, Character> FULL_TO_HALF_MAP = new HashMap<>();
static {
    for (char ch = 0xFF01; ch <= 0xFF5E; ch++) {
        FULL_TO_HALF_MAP.put(ch, (char) (ch - 0xFEE0));
    }
    FULL_TO_HALF_MAP.put((char) 0x3000, (char) 0x20);
}
public static String mapFullWidthToHalfWidth(String input) {
    if (input == null) {
        return null;
    }
    StringBuilder result = new StringBuilder();
    for (char ch : input.toCharArray()) {
        result.append(FULL_TO_HALF_MAP.getOrDefault(ch, ch));
    }
    return result.toString();
}

2. 半角转全角的映射表

private static final Map<Character, Character> HALF_TO_FULL_MAP = new HashMap<>();
static {
    for (char ch = 0x21; ch <= 0x7E; ch++) {
        HALF_TO_FULL_MAP.put(ch, (char) (ch + 0xFEE0));
    }
    HALF_TO_FULL_MAP.put((char) 0x20, (char) 0x3000);
}
public static String mapHalfWidthToFullWidth(String input) {
    if (input == null) {
        return null;
    }
    StringBuilder result = new StringBuilder();
    for (char ch : input.toCharArray()) {
        result.append(HALF_TO_FULL_MAP.getOrDefault(ch, ch));
    }
    return result.toString();
}

四、应用场景与性能优化

1. 应用场景

全角和半角字符的转换在多种应用场景中都是必要的，例如：

文本处理：在处理输入文本时，确保统一的字符格式可以避免由于全角和半角字符混用而导致的显示问题和数据处理错误。
数据库存储：在存储数据到数据库时，统一的字符格式可以提高数据的一致性和查询效率。
用户输入校验：在用户输入校验时，将全角字符转换为半角字符可以简化校验规则。

2. 性能优化

在大数据量的字符转换操作中，性能是一个重要的考虑因素。以下是一些性能优化的建议：

使用StringBuilder：在进行字符串拼接操作时，使用StringBuilder可以显著提高性能，避免频繁的字符串创建和销毁。
减少不必要的转换：在进行字符转换前，可以先判断字符是否需要转换，避免不必要的计算。
批量处理：在处理大数据量的字符转换时，可以考虑批量处理，减少单次操作的数据量，提高整体处理效率。

五、总结

通过本文的介绍，我们了解了在Java中全角和半角字符转换的多种方法，包括使用Unicode编码转换、利用正则表达式、使用预定义的映射规则等。每种方法都有其优点和适用场景，开发者可以根据实际需求选择合适的方法进行实现。同时，在实际应用中，还需要考虑性能优化和特殊情况处理，以确保字符转换的高效和准确。

希望本文对你理解和实现Java中的全角和半角字符转换有所帮助。如果你有任何疑问或需要进一步的帮助，请随时与我们联系。