本文介绍一种高效方法，将字符串中某指定字符按其第几次出现进行编号替换（如首次出现变'1'、第二次变'2'），支持任意长度计数，并避免因字符串动态扩容导致的索引偏移问题。
在实际开发中，常需对字符串中重复出现的特定字符进行“序号化标记”——即把第 n 次出现的该字符原地替换为数字 n（如 'l' 在 "helololol" 中第 1、2、3、4 次出现，分别替换为 '1', '2', '3', '4'），最终得到 "he1o2o3o4"。这看似简单，但若直接用 String.substring() 循环拼接修改（如 str = str.substring(0,i) + num++ + str.substring(i+1)），会引发两个关键问题：
- 性能低：String 不可变，每次拼接都创建新对象，时间复杂度 O(n²)；
- 索引错位：替换后字符串长度变化（如 'l' → '10' 长度+1），后续 i 索引不再对应原始位置，导致漏替或越界。
✅ 正确解法是：预扫描计数 + 一次构建，核心思路如下：
- 第一遍遍历：统计目标字符在原字符串中每次出现的索引位置；
- 第二遍构建：使用 StringBuilder，按原始顺序逐段拼接——非目标字符直接追加，目标字符则插入当前序号（转为字符串）。
以下是完整、健壮、可扩展的 Java 实现：
public static String replaceCharWithCount(String str, char target) {
if (str == null) return null;
// Step 1: 记录所有匹配位置
List positions = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < str.length(); i++) {
if (str.charAt(i) == target) {
positions.add(i);
}
}
// Step 2: 构建结果（StringBuilder 避免频繁创建 String）
StringBuilder result = new StringBuilder();
int posIndex = 0; // 当前待处理的位置索引
for (int i = 0; i < str.length(); i++) {
if (posIndex < positions.size() && i == positions.get(posIndex)) {
// 到达一个目标字符位置：插入序号（从1开始）
result.append(posIndex + 1);
posIndex++;
} else {
// 普通字符，原样保留
result.append(str.charAt(i));
}
}
return result.toString();
}
// 使用示例
public static void main(String[] args) {
System.out.println(replaceCharWithCount("hello", 'l')); // he12o
System.out.println(replaceCharWithCount("helololol", 'l')); // he1o2o3o4
System.out.println(replaceCharWithCount("helololol", 'o')); // hel1l2l3l
System.out.println(replaceCharWithCount("aabbccaa", 'a')); // 11bbcc23
} ? 关键优势说明：
- ✅ 零索引偏移风险：完全基于原始字符串索引构建，不受中间长度变化影响；
- ✅ 天然支持大数字：posIndex + 1 可直接转为 "10", "127" 等多字符数字，无需额外逻辑；
- ✅ 时间复杂度 O(n)，空间复杂度 O(n)（仅存储位置列表，通常远小于原串）；
- ✅ 可轻松扩展为支持正则匹配、忽略大小写、或自定义起始编号（如从0开始）。
⚠️ 注意事项：
- 若需原地修改 char[]（如题目中 arr[2] = '1' 的意图），仍推荐先转 String 处理再转回数组，因 char[] 无法动态扩容，硬编码下标极易出错；
- 对超长字符串（百万级），可改用 IntStream.range(0, str.length()) + Collectors.groupingBy 优化函数式写法，但可读性略降。
总结：解决此类“带状态的字符替换”问题，应放弃“边改边扫”的直觉做法，转而采用分离关注点策略——先采集元数据（位置/次数），再统一构造结果。这既是工程实践的稳健选择，也体现了算法设计中“空间换时间”与“确定性索引”的基本思想。
