Java字符转数字算法优化技巧：提升转换效率，优化你的代码

# 1. Java字符转数字转换基础**

字符转数字转换是Java中常见的操作，它涉及将字符型数据转换为数字型数据。在Java中，字符型数据使用`char`类型表示，而数字型数据使用`int`、`long`、`float`或`double`等类型表示。

字符转数字转换可以通过多种方法实现，最简单的方法是使用`Integer.parseInt()`方法。该方法接受一个字符串参数，并将其转换为一个int值。例如：

String number = "123";
int num = Integer.parseInt(number);

`Integer.parseInt()`方法还可以将数字字符串转换为其他数字类型，如`long`、`float`或`double`。例如：

long longNum = Long.parseLong("1234567890");
float floatNum = Float.parseFloat("12.34");
double doubleNum = Double.parseDouble("123.45");

# 2. 字符转数字算法优化技巧

字符转数字的算法优化技巧可以显著提高转换效率，尤其是对于大规模数据处理场景。本章节介绍了三种常用的优化技巧：缓存常见转换、利用正则表达式和使用位运算。

### 2.1 缓存常见转换

缓存常见转换是一种简单的优化技巧，它可以避免对相同字符进行重复转换。

#### 2.1.1 使用HashMap存储常见转换

使用HashMap存储常见转换是一种高效的方法，它可以快速查找和检索转换结果。

import java.util.HashMap;

public class CharToNumCache {

    private static HashMap<Character, Integer> cache = new HashMap<>();

    public static int charToNum(char c) {
        if (cache.containsKey(c)) {
            return cache.get(c);
        } else {
            int num = Character.getNumericValue(c);
            cache.put(c, num);
            return num;
        }
    }
}

**代码逻辑分析：**

* 如果字符c在缓存中存在，直接返回缓存中的转换结果。
* 如果字符c不在缓存中，使用Character.getNumericValue(c)获取数字值，并将其添加到缓存中。
* 然后返回转换结果。

#### 2.1.2 使用数组存储常见转换

使用数组存储常见转换是一种更简单的缓存方法，它适用于字符范围有限的情况。

public class CharToNumArrayCache {

    private static int[] cache = new int[128];

    static {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            cache['0' + i] = i;
        }
    }

    public static int charToNum(char c) {
        return cache[c];
    }
}

**代码逻辑分析：**

* 使用静态块初始化缓存数组，将数字字符'0'到'9'的转换结果存储在相应索引处。
* charToNum方法直接从缓存数组中获取转换结果。

### 2.2 利用正则表达式

正则表达式可以用于提取和验证数字，从而实现字符转数字的优化。

#### 2.2.1 使用正则表达式提取数字

import java.util.regex.Pattern;

public class CharToNumRegexExtract {

    private static Pattern pattern = Pattern.compile("\\d+");

    public static int charToNum(String str) {
        Matcher matcher = pattern.matcher(str);
        if (matcher.find()) {
            return Integer.parseInt(matcher.group());
        } else {
            throw new NumberFormatException("Invalid number format: " + str);
        }
    }
}

**代码逻辑分析：**

* 使用Pattern.compile("\\d+")编译正则表达式，它匹配一个或多个数字字符。
* charToNum方法使用Matcher.find()查