To Lower Case

Q: 为什么大写字母和小写字母之间的差值是 32？

ASCII 将大写字母放在编码 65 到 90 的位置，将小写字母放在编码 97 到 122 的位置，中间有 6 个符号。两组字母的顺序相同，因此每对字母的编码相差 97 - 65 = 32 。32 对应一个二进制位，因此设置该位就能将大写字母转换为对应的小写字母。

Q: 你能用位运算改变大小写吗？

是的。对于大写字母， code | 32 会设置区分大小写的位，并得到对应的小写字母； code & ~32 则会再次清除该位。你仍然需要先检查范围，因为同样的位运算技巧也会改变数字和符号。

Q: 将字符串转换为小写的时间复杂度是多少？

对于长度为 n 的字符串，时间复杂度是 O(n) ，因为每个字符都会检查一次。新字符串需要 O(n) 的空间。如果你可以原地修改字符数组，额外空间就会降到 O(1) 。

入门数组和字符串

+10

你会得到一个字符串 s。返回一个新字符串，其中每个大写英文字母（从 A 到 Z）都替换为对应的小写字母。其他所有字符，例如小写字母、数字或符号，都保持原样。

函数

toLowerCase(s: string) → string

sstring: 要转换的文本
返回值string: 将所有大写字母都转换为小写后的 s

约束条件

1 ≤ s.length ≤ 10⁴
每个 s 字符都是英文字母、数字，或以下符号之一：!#$%&()*+-./:;<=>?@[]^_`{|}~。

示例

输入: s = "Hello-World!"
输出: "hello-world!"
解释: 大写字母 H 和 W 会变成 h 和 w。- 和 ! 不是字母，所以它们保持原样。

输入: s = "coddy_2026"
输出: "coddy_2026"
解释: 没有需要转换的大写字母。小写字母、_ 和数字都会保持不变。

进阶

你能用相同的循环写出 toUpperCase，并解释为什么 A 和 a 的字符编码只有一位不同吗？

提示

逐个打开提示，每个都会多透露一点。

已打开 0/3

题解

每种语言都自带一个小写转换函数，在生产代码中你应该调用它。面试官会问这个问题，看看你是否知道它的工作原理：在 ASCII 中，每个大写字母的编码都恰好比对应的小写字母低 32，所以你要给 'A' 到 'Z' 之间的每个编码加上 32。

调用内置的小写转换函数

思路

Python 的 lower()、JavaScript 的 toLowerCase()、Ruby 的 downcase 及其同类函数已经能完成这项工作；C 和 C++ 提供了用于处理单个字符的 tolower，因此你需要在循环中调用它。每个字符只检查一次，时间复杂度为 O(n)，新字符串需要 O(n) 的空间。

其中一些函数会遵循计算机的语言设置。在土耳其语中，I 的小写形式是没有点的 ı，因此 Java 和 C# 版本会使用 Locale.ROOT 和 ToLowerInvariant 指定固定规则。在面试中，这种答案往往不被接受，因为它掩盖了题目真正考查的思路。

算法

对 s 调用你所用语言的小写转换函数，或者在 C 和 C++ 中对每个字符调用 tolower。
如果该函数提供固定且与语言无关的规则，请使用该规则。
返回结果。

def toLowerCase(s):
    return s.lower()

将大写字母的字符编码偏移

思路

每个字符都以数字形式存储。在 ASCII 中，A 到 Z 的编码是 65 到 90，a 到 z 的编码是 97 到 122。两组编码都按字母顺序排列，而且起始值相差 32，所以任意大写字母对应的小写字母编码都是它的编码加 32：H 的编码是 72，h 的编码是 104。只有编码在 65 到 90 之间的字符会改变；像 _ 这样的符号位于 Z 和 a 之间，必须原样复制。

每个字符只检查一次，时间复杂度为 O(n)；答案是一个长度相同的新字符串，空间复杂度为 O(n)。用 'a' - 'A' 代替 32，可以看出这个数字是怎么来的。

算法

将 s 复制到由字符或代码组成的数组中。
对于每个位置，读取字符代码。
如果代码介于 'A'（65）和 'Z'（90）之间，就加上 32。
将数组转换回字符串并返回。

def toLowerCase(s):
    # Every capital letter sits 32 codes below its small letter: 'A' is 65, 'a' is 97.
    shift = ord("a") - ord("A")
    chars = []
    for ch in s:
        if "A" <= ch <= "Z":
            ch = chr(ord(ch) + shift)
        chars.append(ch)
    return "".join(chars)

易错点和边界情况

给每个非小写字符加上 32。数字和符号也会改变：1 会变成 Q。
只检查范围的一端。code < 'a' 也会匹配 [、_ 和 @，而 code >= 'A' 也会匹配所有小写字母。
在范围端点使用 < 而不是 <=，会导致 A 或 Z 保持大写。
对不可变字符串使用 result = result + ch 来构建答案。每一步都会复制目前为止的所有内容，因此当 n = 10^4 时，时间复杂度为平方级。
在 C 中，直接写入输入内容，或忘记添加终止符 '\0'。为副本分配 n + 1 个字节。

常见问题3

为什么大写字母和小写字母之间的差值是 32？

ASCII 将大写字母放在编码 65 到 90 的位置，将小写字母放在编码 97 到 122 的位置，中间有 6 个符号。两组字母的顺序相同，因此每对字母的编码相差 97 - 65 = 32。32 对应一个二进制位，因此设置该位就能将大写字母转换为对应的小写字母。

你能用位运算改变大小写吗？

是的。对于大写字母，code | 32 会设置区分大小写的位，并得到对应的小写字母；code & ~32 则会再次清除该位。你仍然需要先检查范围，因为同样的位运算技巧也会改变数字和符号。

将字符串转换为小写的时间复杂度是多少？

对于长度为 n 的字符串，时间复杂度是 O(n)，因为每个字符都会检查一次。新字符串需要 O(n) 的空间。如果你可以原地修改字符数组，额外空间就会降到 O(1)。

def toLowerCase(s):
    # 在这里编写代码

测试 #1

测试 #2

测试 #3

参数

s = "Hello-World!"

预期输出

"hello-world!"