Java字符串大小写反转问题：为何无法实现单个字符转相反大小写？

问题描述 #

需求是将字符串的每个字符转换为相反大小写（例如输入LowerUpperCase，期望输出lOWERuPPERcASE），但以下Java代码运行后，始终得到全小写或全大写的结果，无法实现单个字符的大小写转换：

public class LowerUpperCase {
    
    public static void main(String[] args) {
        String s="lowerUppercase";
       
       
        for (int i = 0; i < s.length()-1; i++) {

            if(s.charAt(i) >='a' && s.charAt(i)<='z'){  //OR IF DONE THIS NOT WORKING
                // if((s.charAt(i) >='a' && s.charAt(i)<='z' ) || (s.charAt(i) >='A' && s.charAt(i)<='Z')){

                s=s.toLowerCase();//here should i go for 

            }
            else if(s.charAt(i) >='A' && s.charAt(i)<='Z'){
                
                s=s.toUpperCase();

           }
           
            
        }
        System.out.println(s);
    }
}

问题原因 #

1. String不可变性：Java里String是不可变对象，调用s.toLowerCase()或s.toUpperCase()会直接返回一个全新的全小写/全大写字符串，根本不会修改原字符串的单个字符。
2. 循环逻辑错误：循环里每次判断单个字符后，都会把整个字符串转成全大/小写，最终只会保留最后一次循环的转换结果，自然做不到逐个字符反转。

解决方案 #

要逐个处理每个字符，用StringBuilder（可变字符序列）来拼接转换后的字符，既避免频繁创建新String对象，又能实现单个字符的大小写反转：

正确实现代码 #

public class LowerUpperCase {
    public static void main(String[] args) {
        String s = "lowerUppercase";
        StringBuilder result = new StringBuilder();
        
        for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
            char c = s.charAt(i);
            // 小写字母转大写
            if (Character.isLowerCase(c)) {
                result.append(Character.toUpperCase(c));
            } 
            // 大写字母转小写
            else if (Character.isUpperCase(c)) {
                result.append(Character.toLowerCase(c));
            } 
            // 非字母字符直接保留
            else {
                result.append(c);
            }
        }
        
        System.out.println(result.toString());
    }
}

代码说明 #

• 用Character.isLowerCase()和Character.isUpperCase()判断字符大小写，比直接比较ASCII码更严谨，能支持Unicode字符。
• 单个字符转换用Character.toUpperCase()/Character.toLowerCase()，只处理当前字符，不会影响整个字符串。
• StringBuilder高效拼接结果，避免多次创建String对象带来的性能损耗。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者raghava