图源：文心一言
上机题目练习整理~🥝🥝
本篇作为字符串的代码补充，提供了3种（差别并不大）解法以及函数的详细解释，供小伙伴们参考~🥝🥝
前文：🌸数据结构04：串的存储结构与KMP算法_串的三种存储方式-CSDN博客
- 第1版：在力扣新手村刷题的记录，方法一与方法二是 文心一言 老师提供的建议，方法三是力扣的官方解法~🧩🧩
编辑：梅头脑🌸
题目：709. 转换成小写字母 - 力扣（LeetCode）
📇目录
🧵转换小写字母的题目
🧩题目
🌰方法一：for循环 + 转小写函数tolower
🌰方法二：transform转换 + 转小写函数tolower
🌰方法三：for循环 + ASCII码
🔚结语
🧵转换小写字母的题目
🧩题目
给你一个字符串
s，将该字符串中的大写字母转换成相同的小写字母，返回新的字符串。示例 1：
输入：s = "Hello" 输出："hello"示例 2：
输入：s = "here" 输出："here"示例 3：
输入：s = "LOVELY" 输出："lovely"
🌰方法一：for循环 + 转小写函数tolower
📇算法思路
- 算法思想：使用for循环，对于字符串中的每个字母转小写~
- 时间复杂度：O(n)，其中n是数组的长度，该代码对字符串中的每个字符都进行了操作。
- 空间复杂度：O(1)，其中n是数组的长度，该代码直接在原字符串上进行操作，没有使用额外的存储空间。
⌨️算法代码
class Solution {
public:
string toLowerCase(string s) { // 返回类型为string的方法，名为toLowerCase。它接受一个名为s的字符串参数
for (char &c : s) { // 基于范围的for循环，用于遍历字符串s中的每一个字符。这里使用的是C++11中的范围for循环语法
c = std::tolower(c); // 对于字符串s中的每个字符c，都调用了std::tolower函数。这个函数是C++标准库中的一个函数，用于将大写字母转换为小写字母
}
return s; // 返回转换后的字符串 // 返回原始字符串s
}
};⌨️温馨提示
可能问题：请注意，以下写法可能会导致下图的执行错误：
- 第4行直接写为：“for (char c : s)”，而非for (char &c : s)
- 第5行直接写为：“std::tolower(c);”，而非c = std::tolower(c);
问题所在：由于
std::tolower(c);没有将结果存储回原字符c，所以实际上有些字符未被转换为小写。因此，当您尝试返回原始字符串时，它仍然是原来的大小写形式。
由于
std::tolower(c);没有将结果存储回原字符c，所以实际上有些字符未被转换为小写。因此，当您尝试返回原始字符串时，它仍然是原来的大小写形式。
基于范围的for循环（Range-based for loop）
是C++11中引入的一种新特性，它允许我们更简洁、更直观地遍历容器（如数组、字符串、向量等）中的元素。
这种循环的基本语法如下：
for (element_type value : container) {
// 循环体
}
element_type是容器中元素的类型，value是我们为每个元素定义的临时变量名，container是要遍历的容器。
为什么使用基于范围的for循环？
- 简洁性：它避免了使用传统的迭代器，使代码更简洁。
- 直观性：对于不熟悉迭代器的开发者来说，基于范围的for循环更直观，更容易理解。
- 性能：在某些情况下，基于范围的for循环可能比使用迭代器更快，因为编译器可以进行更多的优化。
例子：
假设我们有一个整数数组，并想打印出数组中的所有元素：
使用传统的迭代器：
#include <iostream>
int main() {
int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
for (int *it = arr; it != arr + 5; ++it) {
std::cout << *it << ' ';
}
return 0;
}使用基于范围的for循环：
#include <iostream>
int main() {
int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
for (int value : arr) {
std::cout << value << ' ';
}
return 0;
} 基于范围的for循环不仅适用于数组，还适用于所有支持迭代器的容器，如std::vector, std::string, std::list等。
例如本题就是基于std::string的遍历~~
🌰方法二：transform转换 + 转小写函数tolower
📇算法思路
- 算法思想：将循环替换为transform，也可以达到对字符串中的字符逐个操作的结果；
- 时间复杂度：O(n)，其中n是数组的长度，该代码对字符串中的每个字符都进行了操作。
- 空间复杂度：O(1)，其中n是数组的长度，该代码直接在原字符串上进行操作，没有使用额外的存储空间。
⌨️算法代码
class Solution {
public:
string toLowerCase(string s) {
std::transform(s.begin(), s.end(), s.begin(), ::tolower); // 将所有字符转换为小写
return s; // 返回转换后的字符串
}
};
std::transform: 这是C++标准库中的函数，用于对容器中的元素进行转换。s.begin(), s.end(): 这两个参数定义了一个范围，即从字符串s的开始到结束。这意味着我们要对字符串s中的所有字符进行操作。s.begin(): 这是输出迭代器，表示转换后的字符应该被写入的位置。因为我们要将转换后的字符覆盖原字符串，所以输出迭代器就是s.begin()。::tolower: 这是一个函数指针，指向C标准库中的tolower函数。这个函数的作用是将大写字母转换为小写字母。
⌨️知识扩展
transform
参考原文：C++ transform(STL transform)函数用法详解 (biancheng.net)
transform() 可以将函数应用到序列的元素上，并将这个函数返回的值保存到另一个序列中，它返回的迭代器指向输出序列所保存的最后一个元素的下一个位置。
- 这个序列可以是字符串，如本题；
- 这个序列可以是向量容器，例如以下举栗在向量中存储的数据 从 摄氏度转换到 华氏度。
std::vector<double> deg_C {21.0, 30.5, 0.0, 3.2, 100.0}; std::vector<double> deg_F(deg_C.size()); std::transform(std::begin(deg_C), std::end(deg_C), std::begin(deg_F),[](double temp){ return 32.0 + 9.0*temp/5.0; }); //Result 69.8 86.9 32 37.76 212- 第1行代码创建了一个名为
deg_C的向量，并初始化了五个浮点数；- 第2行代码创建了一个新的向量
deg_F，其大小与deg_C相同。这个新向量被初始化为空。- 第3行使用了
std::transform算法来转换deg_C中的数据，并将结果存储在deg_F中。
std::begin(deg_C)和std::end(deg_C)：这两个函数是定义输入序列的输入迭代器，指向deg_C向量的开始和结束。std::begin(deg_F)：是目的位置的第一个元素的输出迭代器，指向deg_F向量的开始。（值得注意的是，如果是rbegin，则为反向迭代器，指向容器中的最后一个元素）[](double temp){ return 32.0 + 9.0*temp/5.0; }：这是一个 lambda 函数，用于将摄氏度转换为华氏度。转换公式是：F = C × 9/5 + 32。
上述代码感兴趣可以直接运行这个：
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm> // 为了使用 std::transform
int main() {
std::vector<double> deg_C {21.0, 30.5, 0.0, 3.2, 100.0};
std::vector<double> deg_F(deg_C.size());
std::transform(std::begin(deg_C), std::end(deg_C), std::begin(deg_F), [](double temp) { return 32.0 + 9.0 * temp / 5.0; });
// 打印转换结果
for (const auto& temp : deg_F) {
std::cout << temp << " ";
}
return 0;
}用静态数组也可以，不过文心老师温馨提醒，实际使用过程中，数组长度一般是固定的，灵活性小于容器，且不负责内存管理~
#include <iostream>
int main() {
double deg_C[] = {21.0, 30.5, 0.0, 3.2, 100.0};
double deg_F[5]; // 注意大小固定为5
for (size_t i = 0; i < 5; ++i) {
deg_F[i] = 32.0 + 9.0 * deg_C[i] / 5.0;
}
// 打印转换结果
for (size_t i = 0; i < 5; ++i) {
std::cout << deg_F[i] << " ";
}
return 0;
}
🌰方法三：for循环 + ASCII码
📇算法思路
- 算法思想：
- ASCII码中，小写字母a-z的码值为97-122。因此，要将大写字母A-Z转换为小写字母，只需将对应的大写字母码值加上32即可；
- 例如，大写字母A的码值为65，转换为小写字母a的码值为97（65+32）；
图源：java数据类型转换_java里面long转换对应的ascii码-CSDN博客
⌨️算法代码
class Solution {
public:
string toLowerCase(string s) {
for (char& ch: s) {
if (ch >= 65 && ch <= 90) { // 如果字符为大写，即ASCII码介于65-90
ch |= 32; // 对 ch 的 ASCII码与 32 做按位或运算，替代与 32的加法运算。
}
}
return s;
}
};作者：力扣官方题解
来源：https://leetcode.cn/problems/to-lower-case/solutions/1151839/zhuan-huan-cheng-xiao-xie-zi-mu-by-leetc-5e29/
⌨️算法解释
第6行完全可以使用 ch = ch + 32；而官方采用了按位或运算ch |= 32，这么修改的条件如下：
- 正好[65,90] 对应的二进制表示为 [(01000001)2,(01011010)2]，观察从高到低第3位恒为0；
- 32对应的二进制为(00100000)2，观察从高到低第3位恒为1；
- 0和1相与刚好就是相加的意思，对于这道题，可以用或代替相加的功能；
- 不晓得是不是业内主流做法，因为按位与比相加快很多；相反，如果不能保证被加数与加数的相应位数刚好错开，就不能这么玩了。
🔚结语
博文到此结束，写得模糊或者有误之处，欢迎小伙伴留言讨论与批评，督促博主优化内容{例如有错误、难理解、不简洁、缺功能}等，博主会顶锅前来修改~~😶🌫️😶🌫️
我是梅头脑，本片博文若有帮助，欢迎小伙伴动动可爱的小手默默给个赞支持一下，感谢点赞小伙伴对于博主的支持~~🌟🌟
同系列的博主博文在以下链接~~🌸🌸
数据结构_梅头脑_的博客-CSDN博客
https://blog.csdn.net/weixin_42789937/category_12262100.html?spm=1001.2014.3001.5482
