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文字列

文字列の基本​

Pythonの文字列は、シングルクォート (') またはダブルクォート (") で囲んで表現します。どちらを使用しても同じ意味を持ちます。

single_quote_str = 'Hello, world!'
double_quote_str = "Hello, world!"

文字列の操作​

文字列の連結​

文字列は + 演算子を使って連結することができます。

greeting = "Hello"
name = "Alice"
message = greeting + ", " + name + "!"
print(message)  # Hello, Alice!

文字列の繰り返し​

文字列は * 演算子を使って繰り返すことができます。

repeat_str = "Hello! " * 3
print(repeat_str)  # Hello! Hello! Hello!

文字列のインデックスとスライス​

文字列はインデックスを使ってアクセスすることができます。インデックスは0から始まります。また、スライスを使って部分文字列を取得することもできます。

text = "Python"
first_char = text[0]
last_char = text[-1]
substring = text[1:4]

print(first_char)  # P
print(last_char)   # n
print(substring)   # yth

文字列のフォーマット​

Pythonには複数の文字列フォーマット方法があります。% 演算子、str.format() メソッド、f文字列（フォーマット済み文字列リテラル）などが使用できます。

name = "Alice"
age = 30

# % 演算子
formatted_str = "Name: %s, Age: %d" % (name, age)
print(formatted_str)  # Name: Alice, Age: 30

# str.format() メソッド
formatted_str = "Name: {}, Age: {}".format(name, age)
print(formatted_str)  # Name: Alice, Age: 30

# f文字列
formatted_str = f"Name: {name}, Age: {age}"
print(formatted_str)  # Name: Alice, Age: 30

文字列メソッド​

Pythonの文字列には多くの便利なメソッドがあります。以下にいくつかの例を示します。

text = "  Hello, World!  "

# 大文字・小文字変換
print(text.upper())  # HELLO, WORLD!
print(text.lower())  # hello, world!

# 文字列の検索
print(text.find("World"))  # 8
print(text.startswith("Hello"))  # False
print(text.endswith("!"))  # True

# 文字列の置換
print(text.replace("World", "Python"))  #   Hello, Python!  

# 文字列のトリミング
print(text.strip())  # Hello, World!
print(text.lstrip())  # Hello, World!  
print(text.rstrip())  #   Hello, World!

文字列の分割と結合​

文字列は split() メソッドを使って分割することができます。また、join() メソッドを使って結合することもできます。

text = "apple,banana,cherry"
fruits = text.split(",")
print(fruits)  # ['apple', 'banana', 'cherry']

joined_text = ",".join(fruits)
print(joined_text)  # apple,banana,cherry

文字列のエンコーディングとデコーディング​

文字列はエンコードしてバイト列に変換することができます。また、バイト列をデコードして文字列に変換することもできます。

text = "こんにちは"
encoded_text = text.encode("utf-8")
print(encoded_text)  # b'\xe3\x81\x93\xe3\x82\x93\xe3\x81\xab\xe3\x81\xa1\xe3\x81\xaf'

decoded_text = encoded_text.decode("utf-8")
print(decoded_text)  # こんにちは

文字列の正規表現​

Pythonの re モジュールを使って、正規表現による文字列操作を行うことができます。正規表現は、文字列のパターンマッチングや置換に非常に便利です。

import re

text = "My phone number is 123-456-7890."
pattern = r"\d{3}-\d{3}-\d{4}"
match = re.search(pattern, text)

if match:
    print("Phone number found:", match.group())  # Phone number found: 123-456-7890

文字列のテンプレート​

Pythonの string モジュールには、テンプレート文字列をサポートする Template クラスがあります。テンプレート文字列を使うと、プレースホルダーを使って文字列を動的に生成することができます。

from string import Template

template = Template("Hello, $name!")
message = template.substitute(name="Alice")
print(message)  # Hello, Alice!

まとめ​

Pythonの文字列操作は非常に強力で柔軟です。基本的な操作から高度な操作まで、さまざまな方法を駆使して効率的に文字列を扱うことができます。これらのテクニックを活用して、Pythonプログラミングのスキルを向上させましょう。