执行to.charAt()遇索引越界-1，为何误解s.charAt()返回-1？

原代码 #

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(tr("November 2016","abcdefghijklmnopqrstuvwyz","ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWYZ"));
    }

    public static String tr(String s, String from, String to){
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        for(int i = 0; i < s.length(); i++){
            if (from.contains(s.substring(i, i + 1)) || to.contains(s.substring(i, i + 1))){
                sb.append(to.charAt(to.indexOf(s.charAt(i))));
            }else {
                sb.append(s.charAt(i));
            }
        }
        return sb.toString();
    }
}

问题现象 #

执行sb.append(to.charAt(to.indexOf(s.charAt(i))));时触发**索引越界：-1（数组长度为25）**错误，疑惑为什么s.charAt(i)会返回-1（预期返回1）。

错误根源 #

首先纠正：s.charAt(i)不会返回-1，它返回的是字符对应的Unicode码点（比如'o'返回111）。真正的问题是to.indexOf(s.charAt(i))返回了-1，调用charAt(-1)才触发索引越界。

举个具体例子：当遍历到"November"里的小写'o'时，from.contains("o")结果为true，进入分支逻辑。但to字符串里只有大写字母，to.indexOf('o')找不到对应字符，返回-1，此时to.charAt(-1)直接触发索引越界异常。

另外你的from和to字符串都遗漏了字母x/X，这是潜在问题，不过本次报错并非由此导致。

修复方案 #

核心逻辑错误是：应该先找到字符在from中的索引，再用该索引去to中取对应字符，而不是直接在to中查找原字符（大小写不匹配必然找不到）。修复后的代码如下：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 补全from和to中的x/X，避免遗漏字符
        System.out.println(tr("November 2016","abcdefghijklmnopqrstuvwxyz","ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"));
    }

    public static String tr(String s, String from, String to){
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        for(int i = 0; i < s.length(); i++){
            char currentChar = s.charAt(i);
            int fromIndex = from.indexOf(currentChar);
            int toIndex = to.indexOf(currentChar);

            if (fromIndex != -1) {
                // 字符在from中，取to对应索引的字符完成转换
                sb.append(to.charAt(fromIndex));
            } else if (toIndex != -1) {
                // 字符在to中，可根据需求转成from对应字符（比如大写转小写）
                sb.append(from.charAt(toIndex));
            } else {
                // 字符不在from/to中，直接保留
                sb.append(currentChar);
            }
        }
        return sb.toString();
    }
}

修复点说明 #

1. 先获取字符在from和to中的索引，避免重复调用substring和contains，提升代码效率。
2. 当字符在from中时，用from的索引匹配to的对应位置，解决大小写不匹配导致的查找失败问题。
3. 补全from和to中的x/X，消除潜在的字符遗漏问题。
4. 拆分分支逻辑，明确处理不同场景，代码可读性更强。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Shulhin Denys