如何最有效地将字符串的第一个字符改为小写？

Question

如何高效地将字符串的第一个字符转换为小写？

我能想到几种方法：

使用 charAt() 和 substring()

String input   = "SomeInputString";
String output  = Character.toLowerCase(input.charAt(0)) +
                   (input.length() > 1 ? input.substring(1) : "");

或者使用 char 数组

 String input  = "SomeInputString";
 char c[]      = input.toCharArray();
 c[0]          = Character.toLowerCase(c[0]);
 String output = new String(c);

我相信有许多其他很好的方法可以实现这个。你有什么建议？

- Andy

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最好的方法是尽可能改变您的要求。接受一个 StringBuilder 而不是 String，您可以直接修改它。 - Mark Peters

这不是一个答案，因为它超出了Java的范畴，并且依赖于ASCII编码和知道字符已经是字母的情况。这是老程序员的技巧：c[0] |= ' '; - Mike Dunlavey

可能是Java中转换大小写的重复问题。 - Raedwald

那是一个不同的问题。 - Andy

Answer 1

我使用JMH测试了一些有潜力的方法。完整的基准测试代码。

在测试过程中的假设（为了避免每次都检查边界情况）：输入字符串的长度始终大于1。

结果

Benchmark           Mode  Cnt         Score        Error  Units
MyBenchmark.test1  thrpt   20  10463220.493 ± 288805.068  ops/s
MyBenchmark.test2  thrpt   20  14730158.709 ± 530444.444  ops/s
MyBenchmark.test3  thrpt   20  16079551.751 ±  56884.357  ops/s
MyBenchmark.test4  thrpt   20   9762578.446 ± 584316.582  ops/s
MyBenchmark.test5  thrpt   20   6093216.066 ± 180062.872  ops/s
MyBenchmark.test6  thrpt   20   2104102.578 ±  18705.805  ops/s

分数是每秒操作次数，越多越好。

测试

1. test1 是 Andy 和 Hllink 的第一种方法：

    string = Character.toLowerCase(string.charAt(0)) + string.substring(1);
   

2. test2 是 Andy 的第二种方法。这也是 Daniel 建议的 Introspector.decapitalize()，但没有两个 if 语句。第一个 if 被删除了，因为测试假设。第二个被删除了，因为它违反了正确性（即输入 "HI" 将返回 "HI"）。这几乎是最快的。

    char c[] = string.toCharArray();
    c[0] = Character.toLowerCase(c[0]);
    string = new String(c);
   

3. test3 是对 test2 的修改，但我使用的是加上 32 而不是 Character.toLowerCase()，只有当字符串在 ASCII 中时才能正常工作。这是最快的。Mike 的 评论 中的 c[0] |= ' ' 给出了相同的性能。

    char c[] = string.toCharArray();
    c[0] += 32;
    string = new String(c);
   

4. test4 使用了 StringBuilder。

    StringBuilder sb = new StringBuilder(string);
    sb.setCharAt(0, Character.toLowerCase(sb.charAt(0)));
    string = sb.toString();
   

5. test5 使用了两个 substring() 调用。

    string = string.substring(0, 1).toLowerCase() + string.substring(1);
   

6. test6 使用反射直接更改 char value[] 在 String 中。这是最慢的。

    try {
        Field field = String.class.getDeclaredField("value");
        field.setAccessible(true);
        char[] value = (char[]) field.get(string);
        value[0] = Character.toLowerCase(value[0]);
    } catch (IllegalAccessException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (NoSuchFieldException e) {
        e.printStackTrace();
    }
   

结论

如果字符串长度始终大于0，则使用test2。

如果不是，则我们必须检查边界情况：

public static String decapitalize(String string) {
    if (string == null || string.length() == 0) {
        return string;
    }

    char c[] = string.toCharArray();
    c[0] = Character.toLowerCase(c[0]);

    return new String(c);
}

如果您确定您的文本始终为ASCII，并且您正在寻找极致性能，因为您在瓶颈中发现了此代码，请使用test3。

- Adam Stelmaszczyk

Answer 2

如果你不想使用第三方库，我发现了一个不错的选择：

import java.beans.Introspector;

Assert.assertEquals("someInputString", Introspector.decapitalize("SomeInputString"));

- Daniel Pacak

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根据这个方法的文档：“通常情况下，这意味着将第一个字符从大写转换为小写，但在（不寻常的）特殊情况下，如果有多个字符且第一个和第二个字符都是大写字母，我们会保持不变。” - Andy

此外，从源代码来看，一旦这个方法处理了我在之前评论中描述的特殊情况，它仅仅使用了字符数组，就像我在问题中提到的那样。 - Andy

正是我需要的。Introspector.decapitalize("ABC")仍将是ABC。WordUtils.uncapitalize("ABC")会产生"aBC"。只是分享一下，前者是Spring自动命名bean的方式，所以如果您需要按bean名称检索ABCService，则不是aBCService，而是ABCService。 - lorraine batol

Answer 3

提到字符串操作，可以看看 Jakarta Commons Lang 的 StringUtils。

- Carlos Tasada

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具体来说，使用StringUtils的uncapitalize(java.lang.String)方法具有额外的优点，您无需担心代码中的NullPointerException问题。 - hexium

可能并不是最高效的，但或许是最清晰的，这点很重要。 - David Gelhar

取决于您要使哪种资源更有效率——CPU 还是程序员时间 :) - Dan Gravell

Answer 4

如果你想使用Apache Commons，你可以按照以下步骤：

import org.apache.commons.lang3.text.WordUtils;
[...] 
String s = "SomeString"; 
String firstLower = WordUtils.uncapitalize(s);

结果：someString

- Sebastian

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这是一个简洁而清晰的解决方案，但现在已经过时了，我们应该使用commons-text库：compile group: 'org.apache.commons', name: 'commons-text', version: '1.2'。请注意，这里不提供任何解释或其他内容。 - dk7

Answer 5

尽管采用字符导向的方法，我建议使用基于字符串的解决方案。 String.toLowerCase 是区域特定的，因此我会考虑这个问题。 根据Character.toLowerCase，应该首选String.toLowerCase 以进行小写处理。 此外，采用字符导向的解决方案不完全与Unicode兼容，因为Character.toLowerCase无法处理补充字符。

public static final String uncapitalize(final String originalStr,
            final Locale locale) {
        final int splitIndex = 1;
        final String result;
        if (originalStr.isEmpty()) {
        result = originalStr;
        } else {
        final String first = originalStr.substring(0, splitIndex).toLowerCase(
                locale);
        final String rest = originalStr.substring(splitIndex);
        final StringBuilder uncapStr = new StringBuilder(first).append(rest);
        result = uncapStr.toString();
        }
        return result;
    }

更新： 举个例子，说明语言环境设置的重要性，让我们来看一下在土耳其语和德语中如何将大写字母 I 转换为小写字母：

System.out.println(uncapitalize("I", new Locale("TR","tr")));
System.out.println(uncapitalize("I", new Locale("DE","de")));

会输出两个不同的结果：

ı

i

- Michael Konietzka

Answer 6

Java中的字符串是不可变的，因此无论哪种方式都会创建一个新的字符串。

您的第一个示例可能会稍微更有效，因为它只需要创建一个新的字符串而不是临时字符数组。

- Alan Geleynse

---

实际上，第一种方法创建了一个临时字符串（用于子字符串），这比字符数组更昂贵。 - Hot Licks

没有支持数据就毫无帮助。 - Nitsan Wakart

Answer 7

一个非常简短而简单的静态方法来存档您想要的内容：

public static String decapitalizeString(String string) {
    return string == null || string.isEmpty() ? "" : Character.toLowerCase(string.charAt(0)) + string.substring(1);
}

- Hllink

Answer 8

val str = "Hello"
s"${str.head.toLower}${str.tail}"

结果：

res4: String = hello

- Vivek

Answer 9

如果您需要的只是非常简单的内容（例如Java类名称，没有本地化），您也可以使用CaseFormat类在Google Guava库中。

String converted = CaseFormat.UPPER_CAMEL.to(CaseFormat.LOWER_CAMEL, "FooBar");
assertEquals("fooBar", converted);

或者您可以准备并重复使用一个转换器对象，这可能更有效。

Converter<String, String> converter=
    CaseFormat.UPPER_CAMEL.converterTo(CaseFormat.LOWER_CAMEL);

assertEquals("fooBar", converter.convert("FooBar"));

为了更好地理解Google Guava字符串操作的哲学，请查看此wiki页面。 （链接）

- Peter Lamberg

Answer 10

String testString = "SomeInputString";
String firstLetter = testString.substring(0,1).toLowerCase();
String restLetters = testString.substring(1);
String resultString = firstLetter + restLetters;

- Bae Cheol Shin