字符串处理小写字母转换大写字母

我来为你提供 Python、C++、Rust 的实现：

Python 实现

defprocess_string(s:str)->tuple[str,int]:""" 将字符串中的小写字母转换为大写，并统计小写字母个数 Args: s: 输入字符串 Returns: tuple[转换后的字符串, 小写字母个数] """lowercase_count=0result_chars=[]forchins:if'a'<=ch<='z':result_chars.append(chr(ord(ch)-32))# 小写转大写lowercase_count+=1else:result_chars.append(ch)# 其他字符保持不变return''.join(result_chars),lowercase_count# 更简洁的 Pythonic 写法defprocess_string_pythonic(s:str)->tuple[str,int]:lowercase_count=sum(1forchinsif'a'<=ch<='z')result=''.join(ch.upper()if'a'<=ch<='z'elsechforchins)returnresult,lowercase_count# 测试if__name__=="__main__":text="Hello World! 123"result,count=process_string(text)print(f"输入:{text}")print(f"输出:{result}")print(f"小写字母数:{count}")

C++ 实现

#include<iostream>#include<string>#include<cctype>// 用于 islower 和 toupper#include<utility>// 用于 pairstd::pair<std::string,int>processString(conststd::string&input){std::string result;intlowercaseCount=0;// 预分配空间，提高效率result.reserve(input.length());for(charch:input){if(islower(ch)){result.push_back(toupper(ch));// 小写转大写++lowercaseCount;}else{result.push_back(ch);// 其他字符保持不变}}return{result,lowercaseCount};}// 使用传统指针的 C 风格实现voidprocessStringCstyle(constchar*input,char*output,int*lowercaseCount){*lowercaseCount=0;for(inti=0;input[i]!='\0';++i){charch=input[i];if(ch>='a'&&ch<='z'){output[i]=ch-32;// 小写转大写++(*lowercaseCount);}else{output[i]=ch;}}output[strlen(input)]='\0';// 字符串结束符}// 测试intmain(){std::string text="Hello World! 123";auto[result,count]=processString(text);std::cout<<"输入: "<<text<<std::endl;std::cout<<"输出: "<<result<<std::endl;std::cout<<"小写字母数: "<<count<<std::endl;return0;}

Rust 实现

fnprocess_string(s:&str)->(String,usize){letmutresult=String::with_capacity(s.len());letmutlowercase_count=0;forchins.chars(){ifch.is_ascii_lowercase(){// 小写字母转大写result.push(ch.to_ascii_uppercase());lowercase_count+=1;}else{// 其他字符保持不变result.push(ch);}}(result,lowercase_count)}// 更函数式的 Rust 实现fnprocess_string_functional(s:&str)->(String,usize){letlowercase_count=s.chars().filter(|c|c.is_ascii_lowercase()).count();letresult=s.chars().map(|c|{ifc.is_ascii_lowercase(){c.to_ascii_uppercase()}else{c}}).collect();(result,lowercase_count)}// 测试fnmain(){lettext="Hello World! 123";let(result,count)=process_string(text);println!("输入: {}",text);println!("输出: {}",result);println!("小写字母数: {}",count);}// 单元测试#[cfg(test)]modtests{usesuper::*;#[test]fntest_process_string(){assert_eq!(process_string("Hello"),("HELLO".to_string(),4));assert_eq!(process_string("123"),("123".to_string(),0));assert_eq!(process_string("aBcDeF"),("ABCDEF".to_string(),3));assert_eq!(process_string(""),("".to_string(),0));}}

各语言特点对比

特性 Python C++ Rust
字符串类型 不可变 Unicode std::string（可变） String（可变），&str（不可变切片）
内存管理 自动垃圾回收 手动/RAII 所有权系统
函数返回 元组 (str, int) pair<string, int> 元组 (String, usize)
字符处理 内置方法 .upper() 标准库函数 toupper() 方法 .to_ascii_uppercase()
空安全 运行时检查 无（可能空指针） 编译时保证（Option类型）
性能特点 简洁但较慢 高效，接近硬件 零成本抽象，内存安全

运行示例

输入: "Hello World! 123" 输出: "HELLO WORLD! 123" 小写字母数: 8

解释：

· “Hello World!” 中有 8 个小写字母（e,l,l,o,o,r,l,d）
· 数字和标点符号保持不变
· 原本的大写字母 H、W 保持不变