字符串中特定字符的移除方法

在处理文本数据时，有时需要对字符串进行清理，移除其中的大写、小写、特殊、数字和非数字字符。本文将详细介绍这一过程，并提供 C++、Java 和 Python 的代码实现。

问题描述

给定一个长度为 N 的字符串 str，任务是从该字符串中移除指定类型的字符，并输出修改后的结果。

示例

输入: str = "gfg fg 123 $%"
输出:
移除大写字符后: gfg123$%
移除小写字符后: GFG123$%
移除特殊字符后: GFGgfg123
移除数字字符后: GFGgfg$%
移除非数字字符后: 123

输入: str = "J@va12"
输出:
移除大写字符后: @va12
移除小写字符后: J@12
移除特殊字符后: Java12
移除数字字符后: J@va
移除非数字字符后: 12

方法一：逐字符遍历法

最简单的方法是遍历字符串中的每个字符，并根据其 ASCII 值判断是否需要移除：

• 如果 ASCII 值在 [65, 90] 范围内，则为大写字符，跳过这些字符。
• 如果 ASCII 值在 [97, 122] 范围内，则为小写字符，跳过这些字符。
• 如果 ASCII 值在 [32, 47]、[58, 64]、[91, 96] 或 [123, 126] 范围内，则为特殊字符，跳过这些字符。
• 如果 ASCII 值在 [48, 57] 范围内，则为数字字符，跳过这些字符。
• 否则为非数字字符，跳过这些字符。

时间复杂度: O(N)
辅助空间: O(1)

方法二：正则表达式法

使用正则表达式可以更简洁地实现字符移除。以下是具体步骤：

• 创建正则表达式来匹配需要移除的字符类型。
• 编译正则表达式以创建模式对象。
• 使用模式对象匹配字符串并替换匹配项为空字符串。

下面是 C++、Java 和 Python 的实现代码：

C++ 实现

#include 
#include 
using namespace std;

string removingUpperCaseCharacters(string str) {
    const regex pattern("[A-Z]");
    return regex_replace(str, pattern, "");
}

string removingLowerCaseCharacters(string str) {
    const regex pattern("[a-z]");
    return regex_replace(str, pattern, "");
}

string removingSpecialCharacters(string str) {
    const regex pattern("[^A-Za-z0-9]");
    return regex_replace(str, pattern, "");
}

string removingNumericCharacters(string str) {
    const regex pattern("[0-9]");
    return regex_replace(str, pattern, "");
}

string removingNonNumericCharacters(string str) {
    const regex pattern("[^0-9]");
    return regex_replace(str, pattern, "");
}

int main() {
    string str = "GFGgfg123$%";
    cout <<"移除大写字符后: " <    cout <<"移除小写字符后: " <    cout <<"移除特殊字符后: " <    cout <<"移除数字字符后: " <    cout <<"移除非数字字符后: " <    return 0;
}

Java 实现

import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;

class GFG {
    public static String removingUpperCaseCharacters(String str) {
        String regex = "[A-Z]";
        Pattern pattern = Pattern.compile(regex);
        Matcher matcher = pattern.matcher(str);
        return matcher.replaceAll("");
    }

    public static String removingLowerCaseCharacters(String str) {
        String regex = "[a-z]";
        Pattern pattern = Pattern.compile(regex);
        Matcher matcher = pattern.matcher(str);
        return matcher.replaceAll("");
    }

    public static String removingSpecialCharacters(String str) {
        String regex = "[^A-Za-z0-9]";
        Pattern pattern = Pattern.compile(regex);
        Matcher matcher = pattern.matcher(str);
        return matcher.replaceAll("");
    }

    public static String removingNumericCharacters(String str) {
        String regex = "[0-9]";
        Pattern pattern = Pattern.compile(regex);
        Matcher matcher = pattern.matcher(str);
        return matcher.replaceAll("");
    }

    public static String removingNonNumericCharacters(String str) {
        String regex = "[^0-9]";
        Pattern pattern = Pattern.compile(regex);
        Matcher matcher = pattern.matcher(str);
        return matcher.replaceAll("");
    }

    public static void main(String[] args) {
        String str = "GFGgfg123$%";
        System.out.println("移除大写字符后: " + removingUpperCaseCharacters(str));
        System.out.println("移除小写字符后: " + removingLowerCaseCharacters(str));
        System.out.println("移除特殊字符后: " + removingSpecialCharacters(str));
        System.out.println("移除数字字符后: " + removingNumericCharacters(str));
        System.out.println("移除非数字字符后: " + removingNonNumericCharacters(str));
    }
}

Python 实现

import re

def removingUpperCaseCharacters(s):
    regex = "[A-Z]"
    return re.sub(regex, "", s)

def removingLowerCaseCharacters(s):
    regex = "[a-z]"
    return re.sub(regex, "", s)

def removingSpecialCharacters(s):
    regex = "[^A-Za-z0-9]"
    return re.sub(regex, "", s)

def removingNumericCharacters(s):
    regex = "[0-9]"
    return re.sub(regex, "", s)

def removingNonNumericCharacters(s):
    regex = "[^0-9]"
    return re.sub(regex, "", s)

s = "GFGgfg123$%"
print("移除大写字符后:", removingUpperCaseCharacters(s))
print("移除小写字符后:", removingLowerCaseCharacters(s))
print("移除特殊字符后:", removingSpecialCharacters(s))
print("移除数字字符后:", removingNumericCharacters(s))
print("移除非数字字符后:", removingNonNumericCharacters(s))