文字列の基礎概念

文字列（String）は、一連の文字で構成される順序付きデータ型であり、シングルクォーテーション（' '）またはダブルクォーテーション（" "）で囲んで定義されます。主な特徴は以下の通りです：

• アルファベット、数字、記号、空白などを含む任意の文字を扱える
• 不変性（Immutable）：作成後、中の文字を直接編集できない
• インデックスアクセス、スライス、ループ走査などの操作が可能

文字列の基本操作

1. リストと類似する操作

1) インデックスによるアクセス（0から始まる）

文字列内の特定位置の文字にアクセスできます。正方向では0から始まり、逆方向では-1から始まります。

text = "hello"
print(text[0])   # 出力: h
print(text[-1])  # 出力: o
# text[5] など無効なインデックスはエラーになる

2) スライス操作（[開始:終了]）

指定した範囲の文字列を抽出します。終了インデックスは含まれません。

text = "python"
print(text[0:4])  # 出力: pyth
print(text[:3])   # 出力: pyt（開始省略時は0）
print(text[2:])   # 出力: thon（終了省略時は末尾）

3) forループによる全文字の走査

各文字を順番に取得して処理します。

text = "world"
for char in text:
    print(char)

2. リストとの違い

• 文字列は不変：値の変更は不可。例：

  text = "abc"
  text[0] = "x"  # → TypeError: 'str' object does not support item assignment

• リストは可変：要素の変更が可能。

  lst = ['a', 'b']
  lst[0] = 'x'
  print(lst)  # 出力: ['x', 'b']

3. 実践例：チェス盤の表示

turtleモジュールを使用して、チェスの駒をテキスト形式で描画します。

import turtle

# 黒い駒と白い駒の定義
black_pieces = "♜♞♝♛♚♟"
white_pieces = "♖♘♗♕♔♙"

turtle.penup()
turtle.goto(0, 0)

# 1行目：黒い駒（先頭5つ）
for piece in black_pieces[:5]:
    turtle.write(piece, font=('Arial', 40))
    turtle.forward(40)

# 1行目：残りの駒（反転）
for idx in [2, 1, 0]:
    turtle.write(black_pieces[idx], font=('Arial', 40))
    turtle.forward(40)

# 2行目：兵（8個）
turtle.goto(0, -50)
for _ in range(8):
    turtle.write(black_pieces[-1], font=('Arial', 40))
    turtle.forward(40)

# 3行目：白い駒（先頭5つ）
turtle.goto(0, -100)
for piece in white_pieces[:5]:
    turtle.write(piece, font=('Arial', 40))
    turtle.forward(40)

# 3行目：残りの駒（反転）
for idx in [2, 1, 0]:
    turtle.write(white_pieces[idx], font=('Arial', 40))
    turtle.forward(40)

# 4行目：白い兵
turtle.goto(0, -150)
for _ in range(8):
    turtle.write(white_pieces[-1], font=('Arial', 40))
    turtle.forward(40)

turtle.done()

文字列のフォーマット方法

1. %形式（旧式）

プレースホルダを使って文字列を埋め込みます。

name = "さくら"
age = 20
print("こんにちは！私は%sさんで、今年%d歳です。" % (name, age))

2. format()メソッド

位置引数や名前付き引数で置換が可能です。

template = "科目：{0}、時間：{1}"
print(template.format("数学", "14:00-16:00"))

# 引数の順序入れ替えも可能
print("時間：{1}、科目：{0}".format("英語", "15:00-17:00"))

3. f-strings（Python 3.6以降）

コードの読みやすさと実行速度が優れており、推奨される方法。

name = "寧寧"
age = 2
print(f"こんにちは！私は{name}、今年{age}歳です。")