Как заменить букву на определенный индекс в строке в Go?

Я хочу заменить букву на определенный индекс в строке: aaaaaaaaaabaaa. Есть ли встроенный способ сделать это? Я написал следующую вспомогательную функцию для использования в среднее время:

func main() {
    input := "aaaaaaa"
    output := replaceAtIndex(input, 'b', 3)
}

func replaceAtIndex(input string, replacement byte, index int) string {
    return strings.Join([]string{input[:index], string(replacement), input[index+1:]}, "")
}

Ответ 1

Строки являются неизменными в Go, вы должны преобразовать их в руны, затем изменить их, а затем преобразовать обратно в строку.

Решение @chendesheng является полукорректным, за исключением того, что вы можете использовать rune вместо byte, чтобы оно работало и с юникодом.

func replaceAtIndex(in string, r rune, i int) string {
    out := []rune(in)
    out[i] = r
    return string(out)
}

playground

Ответ 2

Оба ответа (OneOfOne и Denys Séguret) верны. Я просто хотел показать разницу в производительности между ними (что действительно заметно, когда строка большая).

Оказывается, что использование str [: index] + string (replacement) + str [index + 1:] выполняется быстрее.

Итак, эталон:

package main
import (
    "testing"
)

func replaceAtIndex1(str string, replacement rune, index int) string {
    out := []rune(str)
    out[index] = replacement
    return string(out)
}

func replaceAtIndex2(str string, replacement rune, index int) string {
    return str[:index] + string(replacement) + str[index+1:]
}

func generateString(n int) string{
    s := ""
    for i := 0; i < n; i++{
        s += "a"
    }
    return s
}

func BenchmarkSmall1(b *testing.B) {
    n := 10
    str, index, replacement := generateString(n), n / 2, 'B'

    b.ResetTimer()
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        replaceAtIndex1(str, replacement, index)
    }
}

func BenchmarkSmall2(b *testing.B) {
    n := 10
    str, index, replacement := generateString(n), n / 2, 'B'

    b.ResetTimer()
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        replaceAtIndex2(str, replacement, index)
    }
}

func BenchmarkMedium1(b *testing.B) {
    n := 100
    str, index, replacement := generateString(n), n / 2, 'B'

    b.ResetTimer()
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        replaceAtIndex1(str, replacement, index)
    }
}

func BenchmarkMedium2(b *testing.B) {
    n := 100
    str, index, replacement := generateString(n), n / 2, 'B'

    b.ResetTimer()
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        replaceAtIndex2(str, replacement, index)
    }
}

func BenchmarkBig1(b *testing.B) {
    n := 10000
    str, index, replacement := generateString(n), n / 2, 'B'

    b.ResetTimer()
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        replaceAtIndex1(str, replacement, index)
    }
}

func BenchmarkBig2(b *testing.B) {
    n := 10000
    str, index, replacement := generateString(n), n / 2, 'B'

    b.ResetTimer()
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        replaceAtIndex2(str, replacement, index)
    }
}

func main(){}

показывает следующие результаты (спасибо Thomasz за обнаружение ошибки copypasting):


BenchmarkSmall1-4   10000000           228 ns/op
BenchmarkSmall2-4   10000000           126 ns/op
BenchmarkMedium1-4    500000          2091 ns/op
BenchmarkMedium2-4  10000000           190 ns/op
BenchmarkBig1-4        10000        209232 ns/op
BenchmarkBig2-4       500000          3629 ns/op

Ответ 3

Вы можете объединять строки с помощью оператора +:

return input[:index] + string(replacement) + input[index+1:]

Будьте осторожны, что индекс - это не индекс буквы, а байта.

Ответ 4

Просто для удовольствия:

package main                                                                                                                                                                                                

import (                                                                                                                                                                                                    
    "fmt"                                                                                                                                                                                                   
    "reflect"                                                                                                                                                                                               
    "syscall"                                                                                                                                                                                               
    "unsafe"                                                                                                                                                                                                
)                                                                                                                                                                                                           

// We should do this because by default strings in Go are read-only.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  
func mprotect(ptr uintptr, w bool) {                                                                                                                                                                        
    // Need to avoid "EINVAL addr is not a valid pointer,
    // or not a multiple of PAGESIZE."                                                                                                                   
    start := ptr & ^(uintptr(syscall.Getpagesize() - 1))                                                                                                                                                    

    prot := syscall.PROT_READ                                                                                                                                                                               
    if w {                                                                                                                                                                                                  
        prot |= syscall.PROT_WRITE                                                                                                                                                                          
    }                                                                                                                                                                                                       

    _, _, err := syscall.Syscall(                                                                                                                                                                           
        syscall.SYS_MPROTECT,                                                                                                                                                                               
        start, uintptr(syscall.Getpagesize()),                                                                                                                                                              
        uintptr(prot),                                                                                                                                                                                      
    )                                                                                                                                                                                                       
    if err != 0 {                                                                                                                                                                                           
        panic(err.Error())                                                                                                                                                                                  
    }                                                                                                                                                                                                       
}                                                                                                                                                                                                           

// This function is very, very very very unsafe.                                                                                                                                                            
// Nowhere and never use it!                                                                                                                                                                                
func replaceAtIndex(s string, b byte, i int) {                                                                                                                                                              
    h := *(*reflect.StringHeader)(unsafe.Pointer(&s))                                                                                                                                                       

    mprotect(h.Data, true)                                                                                                                                                                                  
    defer mprotect(h.Data, false)                                                                                                                                                                           

    *(*byte)(unsafe.Pointer(h.Data + uintptr(i))) = b                                                                                                                                                       
}                                                                                                                                                                                                           

func main() {                                                                                                                                                                                               
    h := "Hello, playground"                                                                                                                                                                                
    replaceAtIndex(h, 'x', 0)                                                                                                                                                                               
    fmt.Println(h)                                                                                                                                                                                          
}

Никогда не пытайтесь использовать его где-то в своем коде. Это медленнее, чем любые стандартные решения или примеры выше и гораздо более опасные. =)

(Он не работает на детской площадке, потому что syscall там не определен).

Ответ 5

Я взял эталон Сальвадора и добавил к нему strings.Join(). Его ответ остается верным - str[:index] + string(replacement) + str[index+1:] - самый быстрый вариант для больших строк, если вы хотите сохранить исходную строку. strings.Join() довольно близко для маленьких строк и очень очень близко для больших строк. Я также добавил тесты с еще более крупными строками, чтобы проверить, работает ли strings.Join() в любой момент быстрее - кажется, нет.

Я также, просто для забавы, взломал две другие реализации с unsafe и reflect

  • Каждый делает копию, поэтому он не изменяет исходную строку и имеет очень интересные результаты производительности - быстрее для маленьких строк, намного быстрее для средних строк, намного медленнее для больших строк
  • Другой просто делает изменяемую строку и, что неудивительно, значительно быстрее для всех целей и работает в постоянном времени, с оговоркой, что ваша исходная строка будет изменена.

Я также должен был изменить generateString() чтобы самые большие строки генерировались в разумные сроки;)

Во всяком случае, код:

package main
import (
    "reflect"
    "strings"
    "testing"
    "unsafe"
)

func replaceAtIndex1(str string, replacement rune, index int) string {
    out := []rune(str)
    out[index] = replacement
    return string(out)
}

func replaceAtIndex2(str string, replacement rune, index int) string {
    return str[:index] + string(replacement) + str[index+1:]
}

func replaceAtIndex3(str string, replacement rune, index int) string {
    return strings.Join([]string{str[:index], str[index + 1:]}, string(replacement))
}

func strToBytes(str string) []byte {
    string_header := (*reflect.StringHeader)(unsafe.Pointer(&str))
    bytes_header := &reflect.SliceHeader{
        Data : string_header.Data,
        Len : string_header.Len,
        Cap : string_header.Len,
    }
    return *(*[]byte)(unsafe.Pointer(bytes_header))
}

func strToBytesCopy(str string) []byte {
    bytes_unsafe := strToBytes(str)
    bytes := make([]byte, len(bytes_unsafe))
    copy(bytes, bytes_unsafe)
    return bytes
}

func bytesToStr(bytes []byte) string {
    bytes_header := (*reflect.SliceHeader)(unsafe.Pointer(&bytes))
    string_header := &reflect.StringHeader{
        Data : bytes_header.Data,
        Len : bytes_header.Len,
    }
    return *(*string)(unsafe.Pointer(string_header))
}

func replaceAtIndex4(str string, replacement rune, index int) string {
    bytes := strToBytesCopy(str)
    bytes[index] = byte(replacement)
    return bytesToStr(bytes)
}

func replaceAtIndex5(str string, replacement rune, index int) string {
    bytes := strToBytes(str)
    bytes[index] = byte(replacement)
    return bytesToStr(bytes)
}

func generateString(n int) string{
    var b strings.Builder
    b.Grow(n)
    for i := 0; i < n; i++ {
        b.WriteRune('a')
    }
    return b.String()
}

func BenchmarkSmall1(b *testing.B) {
    n := 10
    str, index, replacement := generateString(n), n / 2, 'B'

    b.ResetTimer()
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        replaceAtIndex1(str, replacement, index)
    }
}

func BenchmarkSmall2(b *testing.B) {
    n := 10
    str, index, replacement := generateString(n), n / 2, 'B'

    b.ResetTimer()
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        replaceAtIndex2(str, replacement, index)
    }
}

func BenchmarkSmall3(b *testing.B) {
    n := 10
    str, index, replacement := generateString(n), n / 2, 'B'

    b.ResetTimer()
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        replaceAtIndex3(str, replacement, index)
    }
}

func BenchmarkSmall4(b *testing.B) {
    n := 10
    str, index, replacement := generateString(n), n / 2, 'B'

    b.ResetTimer()
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        replaceAtIndex4(str, replacement, index)
    }
}

func BenchmarkSmall5(b *testing.B) {
    n := 10
    str, index, replacement := generateString(n), n / 2, 'B'

    b.ResetTimer()
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        replaceAtIndex5(str, replacement, index)
    }
}

func BenchmarkMedium1(b *testing.B) {
    n := 100
    str, index, replacement := generateString(n), n / 2, 'B'

    b.ResetTimer()
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        replaceAtIndex1(str, replacement, index)
    }
}

func BenchmarkMedium2(b *testing.B) {
    n := 100
    str, index, replacement := generateString(n), n / 2, 'B'

    b.ResetTimer()
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        replaceAtIndex2(str, replacement, index)
    }
}

func BenchmarkMedium3(b *testing.B) {
    n := 100
    str, index, replacement := generateString(n), n / 2, 'B'

    b.ResetTimer()
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        replaceAtIndex3(str, replacement, index)
    }
}

func BenchmarkMedium4(b *testing.B) {
    n := 100
    str, index, replacement := generateString(n), n / 2, 'B'

    b.ResetTimer()
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        replaceAtIndex4(str, replacement, index)
    }
}

func BenchmarkMedium5(b *testing.B) {
    n := 100
    str, index, replacement := generateString(n), n / 2, 'B'

    b.ResetTimer()
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        replaceAtIndex5(str, replacement, index)
    }
}

func BenchmarkBig1(b *testing.B) {
    n := 10000
    str, index, replacement := generateString(n), n / 2, 'B'

    b.ResetTimer()
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        replaceAtIndex1(str, replacement, index)
    }
}

func BenchmarkBig2(b *testing.B) {
    n := 10000
    str, index, replacement := generateString(n), n / 2, 'B'

    b.ResetTimer()
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        replaceAtIndex2(str, replacement, index)
    }
}

func BenchmarkBig3(b *testing.B) {
    n := 10000
    str, index, replacement := generateString(n), n / 2, 'B'

    b.ResetTimer()
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        replaceAtIndex3(str, replacement, index)
    }
}

func BenchmarkBig4(b *testing.B) {
    n := 10000
    str, index, replacement := generateString(n), n / 2, 'B'

    b.ResetTimer()
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        replaceAtIndex4(str, replacement, index)
    }
}

func BenchmarkBig5(b *testing.B) {
    n := 10000
    str, index, replacement := generateString(n), n / 2, 'B'

    b.ResetTimer()
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        replaceAtIndex5(str, replacement, index)
    }
}

func BenchmarkHuge2(b *testing.B) {
    n := 100000
    str, index, replacement := generateString(n), n / 2, 'B'

    b.ResetTimer()
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        replaceAtIndex2(str, replacement, index)
    }
}

func BenchmarkHuge3(b *testing.B) {
    n := 100000
    str, index, replacement := generateString(n), n / 2, 'B'

    b.ResetTimer()
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        replaceAtIndex3(str, replacement, index)
    }
}

func BenchmarkHuge4(b *testing.B) {
    n := 100000
    str, index, replacement := generateString(n), n / 2, 'B'

    b.ResetTimer()
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        replaceAtIndex4(str, replacement, index)
    }
}

func BenchmarkHuge5(b *testing.B) {
    n := 100000
    str, index, replacement := generateString(n), n / 2, 'B'

    b.ResetTimer()
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        replaceAtIndex5(str, replacement, index)
    }
}

func BenchmarkGargantuan2(b *testing.B) {
    n := 10000000
    str, index, replacement := generateString(n), n / 2, 'B'

    b.ResetTimer()
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        replaceAtIndex2(str, replacement, index)
    }
}

func BenchmarkGargantuan3(b *testing.B) {
    n := 10000000
    str, index, replacement := generateString(n), n / 2, 'B'

    b.ResetTimer()
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        replaceAtIndex3(str, replacement, index)
    }
}

func BenchmarkGargantuan4(b *testing.B) {
    n := 10000000
    str, index, replacement := generateString(n), n / 2, 'B'

    b.ResetTimer()
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        replaceAtIndex4(str, replacement, index)
    }
}

func BenchmarkGargantuan5(b *testing.B) {
    n := 10000000
    str, index, replacement := generateString(n), n / 2, 'B'

    b.ResetTimer()
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        replaceAtIndex5(str, replacement, index)
    }
}

func main(){}

И результаты:

BenchmarkSmall1-8           20000000            99.9 ns/op
BenchmarkSmall2-8           50000000            29.5 ns/op
BenchmarkSmall3-8           20000000            58.1 ns/op
BenchmarkSmall4-8           50000000            32.0 ns/op
BenchmarkSmall5-8           1000000000           2.93 ns/op
BenchmarkMedium1-8           1000000          1034 ns/op
BenchmarkMedium2-8          20000000            68.4 ns/op
BenchmarkMedium3-8          20000000            78.8 ns/op
BenchmarkMedium4-8          30000000            49.3 ns/op
BenchmarkMedium5-8          1000000000           3.02 ns/op
BenchmarkBig1-8                20000         89557 ns/op
BenchmarkBig2-8              1000000          1204 ns/op
BenchmarkBig3-8              1000000          1257 ns/op
BenchmarkBig4-8              1000000          1200 ns/op
BenchmarkBig5-8             1000000000           2.93 ns/op
BenchmarkHuge2-8              200000         10260 ns/op
BenchmarkHuge3-8              200000          9908 ns/op
BenchmarkHuge4-8              100000         13628 ns/op
BenchmarkHuge5-8            1000000000           2.99 ns/op
BenchmarkGargantuan2-8          2000        822881 ns/op
BenchmarkGargantuan3-8          2000        807522 ns/op
BenchmarkGargantuan4-8          1000       2148387 ns/op
BenchmarkGargantuan5-8      1000000000           2.96 ns/op