Java: StringBuilder의 주요 메서드

1. StringBuilder의 인스턴스 메서드

1.1 개요

StringBuilder 클래스는 가변 문자열 처리를 위해 설계된 클래스이다. 모든 메서드는 StringBuilder 객체 자체를 수정하며, 새로운 객체를 생성하지 않는다. 이는 String과의 가장 큰 차이점이다.

StringBuilder sb = new StringBuilder("hello");
sb.append(" world");  // 같은 객체 내에서 문자열을 수정

1.2 주요 메서드 + 내부 동작

모든 메서드는 시간복잡도가 평균적으로 O(1) 또는 **O(n)**이며, 대부분 String보다 빠름.
대부분 메서드가 return this를 통해 메서드 체이닝을 지원한다.

🔹 append(String str)

• 문자열을 뒤에 이어붙임
• 예: new StringBuilder("hi").append(" there") → "hi there"
• 📌 내부 작동: char[] 배열 뒤쪽에 복사 → 공간 부족 시 자동 확장
• 시간복잡도: 평균 O(1), 확장 시 O(n)

🔹 insert(int offset, String str)

• 지정 위치에 문자열 삽입
• 예: "abc".insert(1, "X") → "aXbc"
• 📌 내부 작동: offset 뒤쪽 문자들을 밀고 str 삽입
• 시간복잡도: O(n)

🔹 delete(int start, int end)

• 주어진 범위의 문자를 삭제 (start <= i < end)
• 예: "abcdef".delete(2, 4) → "abef"
• 📌 내부 작동: end 이후 문자들을 앞당김
• 시간복잡도: O(n)

🔹 deleteCharAt(int index)

• 특정 인덱스의 문자 1개 삭제
• 예: "abc".deleteCharAt(1) → "ac"
• 📌 내부 작동: delete(index, index+1) 호출과 동일

🔹 replace(int start, int end, String str)

• 주어진 범위를 str로 대체
• 예: "abcde".replace(1, 4, "X") → "aXe"
• 📌 내부 작동: delete 후 insert 조합
• 시간복잡도: O(n)

🔹 reverse()

• 문자열을 역순으로 뒤집음
• 예: "hello".reverse() → "olleh"
• 📌 내부 작동: char[]를 양 끝에서 swap
• 시간복잡도: O(n)

🔹 toString()

• StringBuilder 내용을 String 객체로 반환
• 예: sb.toString()
• 📌 내부 작동: 새로운 String 객체 생성 (불변 객체)
• 시간복잡도: O(n)

🔹 setCharAt(int index, char c)

• 지정한 인덱스의 문자를 변경
• 예: "java".setCharAt(1, 'o') → "jova"
• 📌 내부 작동: 배열 원소 직접 교체
• 시간복잡도: O(1)

🔹 charAt(int index)

• 특정 위치의 문자 반환
• 예: "java".charAt(2) → 'v'
• 📌 설명: 내부 char[] 배열의 직접 접근
• 시간복잡도: O(1)

🔹 length()

• 현재 문자열 길이 반환
• 예: "abc".length() → 3
• 📌 설명: 버퍼 내 유효 문자 수 (count 필드)
• 시간복잡도: O(1)

🔹 capacity()

• 내부 버퍼의 현재 용량 반환 (할당된 char 배열 길이)
• 예: new StringBuilder(10).capacity() → 10
• 📌 동작: 초기 용량 16, 필요 시 자동 확장 (공식: newCapacity = (old * 2) + 2)
• 시간복잡도: O(1)

🔹 ensureCapacity(int minimumCapacity)

• 최소 버퍼 크기를 보장 (수동 확장)
• 예: sb.ensureCapacity(100)
• 📌 설명: 대량 조작 전 성능 최적화에 사용

2. 메서드 체이닝 예시

StringBuilder sb = new StringBuilder();
String result = sb.append("Hi")
                  .append(" ")
                  .append("there")
                  .replace(0, 2, "Bye")
                  .reverse()
                  .toString();

System.out.println(result);  // "ereht eyB"

3. 주의 사항

✅ 마무리 요약