有人来讨论技术吗？如何高效的将字符串中的大小写互换？

[GDC]

例如，输入 abcXYZhello123 输出 ABCxyzHELLO123 ；

就是把字符串中的大写全换成小写、小写全换成大写。

除了逐个字符判断+替换，还有什么更快速高效的方法吗？

不限语言，最好是 php 或 js 的，仅仅提供思路讨论也行。

[Chingim]

每个字符肯定都要处理一遍, 所以 O(n) 的时间复杂度少不了

[fengtons]

通过 ascii 码判断并加减完成转换？

[rigortek]

正则表达式

[0TSH60F7J2rVkg8t]

ascii 码，一遍循环，<x 的话+x，>x 的话-x，很容易。查下 ascii table 就知道 x 是几了

[GDC]

@rigortek 也想过正则，没想明白怎么整，能详细点吗

[Mithril]

如果是兼容 ASCII 编码的字符串直接位运算就可以。

[KentY]

我会用 ascii code 的方法. 有兴趣可以看看 vim 实现的"~"

[GDC]

@Mithril 都是 ASCII 编码，就是 base64 后的字符

[ysc3839]

应该没有了，用普通的方法，编译器会优化好的。
https://www.programmingsimplified.com/c/program/c-program-change-case

不过刚刚在 https://godbolt.org/ 试了一下，用 ctype.h 的 isupper islower toupper tolower，编译出来并没有内联，而是 call 这几个函数。觉得 call 影响性能的话还是直接写判断和加减比较好。

[tonytonychopper]

用啥方法都是 O(n)，而且像楼上说到，编译器会优化。

[52coder]

@ysc3839 赞同，使用 c 库里的 isupper 等函数没内联暂开的话，可以手写函数 inline，毕竟就判断个 ascii 码范围，应该可以实现内联。

[JerryCha]

那么有没有什么办法能保证每个字符都遍历到且时间复杂度小于 O(n)呢（比如说 O(logn)）

[Mithril]

大写字符是 65~90，小写是 97~112
二进制是 0100 0001~0101 1010 和 0110 0001~0111 1010
比如
01010001A，变成
01100001a

你可以直接翻转第六位，就是异或个 0010 0000

这个 0010 0000 在 ASCII 里面代表空格，所以你直接异或一个空格就可以。当然你得首先判断它是字符。

ASCII 当初就是这么设计的，大小写基本都是对称的位置。
另外虽然 ASCII 用来编码字符，但是对应数字那部分都是 0011 开头的。你把这部分 mask 掉剩下的就是字符所表示的实际数值。

兼容的 UTF8 也是一样的。不过正常来说，你要做一个完美的大小写转换，需要先判断 culture 才行。不过简单的可以就这么直接做了。

[thedrwu]

希腊字母？
带 accent/umlaut 的字母？
不知道 tr 能不能做。至少 vim 里的~可以完美转换。

[wangyzj]

ascii 吧

[Believer]

ascii table

[Bromine0x23]

@JerryCha 每个字符都遍历到 ≡ 时间复杂度至少是 O(n)

[zhx1991]

?

需要遍历就是 O(n) 的

[msg7086]

你都说了遍历了，比 O n 小的是跳着历。
@JerryCha

[imn1]

位运算
if (ch & 32)
ch = ch & 223
else
ch = ch | 225

[demos]

可以按 4 字节来遍历，就可以 O(n-4)了

<img alt="" src="https://i.loli.net/2020/01/29/4lLg63t1eAhy7qT.png">

[crab]

判断范围然后异或 0x20

[ericgui]

hashmap ？提前搞好对应关系？

[augustheart]

最快的方法就只有遍历字符判断这一种。如果要进一步优化，用查表应该比 if 快一丁点，但是不会有多显著

[icyalala]

即使都是 O(n), 效率也会相差甚远。
尤其是带分支的来判断范围的，在输入是混合符号的情况下，分支预测失败会导致效率会降低好几倍。

查表+unrolling 是我能想到最快的。

[Windsooon]

1. 如果可以使用额外空间的话，先建立大小写字母的对应哈希表，然后遍历替换。空间复杂度是常量，时间复杂度是 O(n)，n 为字符串长度。
2. 如果不能使用额外空间的话，可以先实现两个辅助函数，一个将大写字母转成小写字母，一个将小写字母转成大写字母。然后遍历字符串，先判断是大写还是小写，然后调用对应的函数。

不可能存在低于 O(n) 时间复杂度（ n 为字符串长度）的方法。

1. 假设存在这样的算法，不需要遍历所有字符串即可完成替换。
2. 设立目标字符串 A，选定其中一个字符 a 为此算法无需遍历的。将 a 的大小写翻转，得到新字符串 A'
3. 因为算法没有遍历 a，所以算法对 A 与 A'得到的结果应该是一样的，不符合实际情况。
4. 所以不存在这样的算法。

[inhzus]

@Windsooon 什么哈希函数能比 comp，add/min 的速度更快…

[Windsooon]

@inhzus 我表达得不够准确，在这个题目下方法 2 会比方法 1 快，因为只需要一次比较和一次加减。

[2exploring]

自定义 ascii table，把其中大写和小写字母位置换一下，其余的和标准 ascii table 一样。转的时候直接用字符当下标访问自定义的 ascii table 就是转换后的值。

这样不用比较，没有分支，也许会比较快，具体怎么样你要跑跑才知道。

这个方法稍微改一下还可以用于 utf-8 编码的文本。这次自定义的表不是存 ascii 字符了，而是在大小写字母的位置放 0x20，其他位置放 0，操件由直接赋值改为异或后赋值（在许多机器上 a ^= b 和 a = b 的执行效率是一样的），原理上面有提到了。

[2exploring]

@Windsooon 你确定一次比较就能知道是大小写？

[2exploring]

@inhzus 你看我上面说的法子够快吗？不要把 hash 想复杂了，其实就是一个函数映射关系，这个问题里输入值是有限的，且连续的，且数量不大的，这种情况提前打个表，还要多简单。

[flyoungstudio]

Shell：
echo abcXYZhello123 | tr [a-z] [A-Z]

[alphatoad]

遇事不决，fpga

[luozic]

全部是英文和数字，遍历一次需要 O(n)。有啥方法不用遍历再转换？

[nvkou]

抛砖引玉。像这种上下文无关的任务可以显卡并行化处理。不过脱离 php 范畴了。

[msaionyc]

@JerryCha 遍历操作的时间复杂度是不可能小于 O(n)的

[ts8zs]

直接加个网页字体...