【python入門】pythonでよく使う文字列と文字列操作完全ガイド！pythonの文字列を基本から応用まで分かりやすく解説！

お悩み女子

「Pythonで文字列を扱う方法が知りたいけど、どこから手をつければいいか分からない…」

落込み女子

「文字列の結合や分割って、具体的にどうやるんだろう？」

なべくん

手を動かして理解を進めていきましょう。

「エラーが出てしまって、文字列操作が進まない…」、Python学習中のあなたは、こんな悩みを抱えていませんか？

Pythonの文字列操作は、プログラミングの基本であり、様々な場面で必要となる重要なスキルです。

そこで今回は、Pythonでよく使う文字列と文字列操作について、基本から応用、そしてよくあるエラー解決まで完全ガイドとしてまとめました！

この記事を読めば、Pythonの文字列操作をマスターできること間違いなし！

自信を持ってPythonプログラミングを進められるようになりましょう！

Pythonの文字列とは？

Pythonの「文字列」は、テキストデータを扱うためのデータ型です。

プログラムの中で、文章や単語、記号などを表現する際に使用します。

文字列は、シングルクォート(‘)またはダブルクォート(“)で囲むことで作成できます。

例えば、”Hello, World!” や ‘Python’ は文字列です。

# シングルクォートで囲んだ文字列
string1 = 'Hello, World!'

# ダブルクォートで囲んだ文字列
string2 = "Python"

print(string1)
print(string2)

Pythonでは、シングルクォートとダブルクォートのどちらを使っても文字列を作成できますが、同じ種類のクォートで囲む必要があります。

文字列の中にクォート記号を含める場合は、異なる種類のクォートを使用するか、バックスラッシュ(\)でエスケープする必要があります。

# 文字列の中にシングルクォートを含める場合
string3 = "It's a beautiful day."

# 文字列の中にダブルクォートを含める場合
string4 = 'She said, "Hello!"'

# バックスラッシュでエスケープする場合
string5 = 'It\'s a beautiful day.'

print(string3)
print(string4)
print(string5)

Pythonの文字列の基本操作

Pythonでは、文字列に対して様々な操作を行うことができます。

ここでは、よく使う基本的な文字列操作を4つ紹介します。

文字列操作：結合

文字列の結合は、複数の文字列を繋げて1つの文字列にする操作です。Pythonでは、プラス演算子(+)を使って文字列を結合することができます。

# 文字列の結合
string1 = "Hello"
string2 = "World"
combined_string = string1 + ", " + string2 + "!"

print(combined_string)

上記プログラムを実行すると、”Hello, World!”と出力されます。

文字列操作：分割

文字列の分割は、1つの文字列を指定した区切り文字で複数の文字列に分割する操作です。「split()」メソッドを使用します。

# 文字列の分割
string = "apple,banana,orange"
fruits = string.split(',')

print(fruits)

上記プログラムを実行すると、[‘apple’, ‘banana’, ‘orange’]と出力されます。カンマ(,)を区切り文字として、元の文字列が3つの要素を持つリストに分割されています。

文字列操作：削除

文字列から不要な部分を削除するには、「strip()」メソッドを使用します。「strip()」メソッドは、文字列の先頭と末尾にある空白文字（スペース、タブ、改行など）を削除します。特定の文字を削除したい場合は、「replace()」メソッドを使用します。

# 文字列の削除
string1 = "   Hello, World!   "
stripped_string = string1.strip()

print(stripped_string)

# 特定の文字の削除
string2 = "Hello, World!"
removed_string = string2.replace(',', '')

print(removed_string)

上記プログラムを実行すると、”Hello, World!”と”HelloWorld!”が出力されます。最初の例では、先頭と末尾の空白が削除され、2番目の例では、カンマ(,)が削除されています。

文字列操作：検索

文字列の中に特定の文字列が含まれているかどうかを調べるには、「find()」メソッドまたは「index()」メソッドを使用します。「find()」メソッドは、指定した文字列が最初に現れる位置を返します。見つからない場合は-1を返します。「index()」メソッドも同様の動作をしますが、見つからない場合はValueErrorを発生させます。

# 文字列の検索
string = "Hello, World!"

# find()メソッド
position1 = string.find('World')
print(position1)

# index()メソッド
position2 = string.index('World')
print(position2)

上記プログラムを実行すると、7と7が出力されます。これは、”World”が文字列の7番目の位置から始まることを示しています。

Pythonの文字列の応用操作

基本操作を踏まえて、次はより実践的な文字列の応用操作を4つ紹介します。

文字列応用操作：連結

文字列の連結は、リストやタプルなどの要素を結合して1つの文字列にする操作です。「join()」メソッドを使用します。

# 文字列の連結
fruits = ['apple', 'banana', 'orange']
fruits_string = ', '.join(fruits)

print(fruits_string)

上記プログラムを実行すると、”apple, banana, orange”と出力されます。リストの要素が、”, “で区切られて1つの文字列に連結されています。

文字列応用操作：比較

文字列の比較は、2つの文字列が等しいかどうかを調べる操作です。Pythonでは、等価演算子(==)や不等価演算子(!=)を使って文字列を比較することができます。

# 文字列の比較
string1 = "apple"
string2 = "banana"
string3 = "apple"

# 等しいかどうかの比較
print(string1 == string2) # False
print(string1 == string3) # True

# 等しくないかどうかの比較
print(string1 != string2) # True
print(string1 != string3) # False

文字列の比較では、大文字と小文字は区別されます。つまり、”Apple”と”apple”は異なる文字列として扱われます。

文字列応用操作：抽出

文字列から特定の部分を抽出するには、スライスを使用します。スライスは、文字列の一部を指定する際に使用します。角括弧([])の中に開始位置と終了位置を指定します。終了位置は含まれません。

# 文字列の抽出
string = "Hello, World!"

# 0番目から5番目までの文字列を抽出
substring1 = string[0:5]
print(substring1)

# 7番目から最後までの文字列を抽出
substring2 = string[7:]
print(substring2)

# 最初から最後までの文字列を抽出
substring3 = string[:]
print(substring3)

上記プログラムを実行すると、”Hello”、”World!”、”Hello, World!”と出力されます。それぞれ、指定した範囲の文字列が抽出されています。

文字列応用操作：置換

文字列の一部を別の文字列に置き換えるには、「replace()」メソッドを使用します。replace()メソッドは、最初の引数に置き換えたい文字列、2番目の引数に置き換える文字列を指定します。

# 文字列の置換
string = "Hello, World!"
replaced_string = string.replace('World', 'Python')

print(replaced_string)

上記プログラムを実行すると、”Hello, Python!”と出力されます。”World”が”Python”に置き換えられています。

Pythonの文字列の特殊操作

応用操作を踏まえて、さらに特殊な文字列操作を3つ紹介します。

文字列特殊操作：変数

文字列の中に変数の値を埋め込むには、f-stringを使用します。

f-stringは、文字列の前に”f”を付けることで使用できます。変数は、中括弧({})で囲んで文字列に埋め込みます。

# 文字列と変数の連結
name = "太郎"
age = 20
message = f"{name}さんは{age}歳です。"

print(message)

上記プログラムを実行すると、”太郎さんは20歳です。”と出力されます。

変数”name”と”age”の値が文字列に埋め込まれています。

文字列特殊操作：含む検索

文字列の中に特定の文字列が含まれているかどうかを調べるには、「in」演算子を使用します。

「in」演算子は、左辺の文字列が右辺の文字列に含まれている場合はTrueを、含まれていない場合はFalseを返します。

# 文字列の含む検索
string = "Hello, World!"

# "World"が含まれているかどうかの判定
result1 = "World" in string
print(result1)

# "Python"が含まれているかどうかの判定
result2 = "Python" in string
print(result2)

上記プログラムを実行すると、TrueとFalseが出力されます。

最初の例では、”World”が文字列に含まれているためTrueとなり、2番目の例では、”Python”が文字列に含まれていないためFalseとなっています。

文字列特殊操作：数値置換

文字列中の数値を別の数値に置き換えるには、「replace()」メソッドと「str()」関数を組み合わせます。

「replace()」メソッドで置換対象の文字列を指定し、「str()」関数で数値を文字列に変換します。

# 文字列中の数値置換
string = "価格は1000円です。"
new_price = 1500
replaced_string = string.replace("1000", str(new_price))

print(replaced_string)

上記プログラムを実行すると、”価格は1500円です。”と出力されます。

元の文字列中の”1000″が、変数”new_price”の値である”1500″に置き換えられています。

pythonの文字列操作の基本問題15問

Pythonの文字列操作の基本問題を15問用意しました。学んだ知識を活かして、実際に問題を解いてみましょう。

文字列操作の基本問題1

文字列”Python Programming”の最初の6文字を抽出してください。

string = "Python Programming"
substring = string[0:6]
print(substring)  # 出力: Python

文字列操作の基本問題2

文字列”Hello, World!”の”World”を”Python”に置換してください。

string = "Hello, World!"
replaced_string = string.replace("World", "Python")
print(replaced_string)  # 出力: Hello, Python!

文字列操作の基本問題3

文字列”apple,banana,orange”をカンマ(,)で分割して、リストにしてください。

string = "apple,banana,orange"
fruits = string.split(',')
print(fruits)  # 出力: ['apple', 'banana', 'orange']

文字列操作の基本問題4

文字列” Python “の先頭と末尾の空白を削除してください。

string = "   Python   "
stripped_string = string.strip()
print(stripped_string)  # 出力: Python

文字列操作の基本問題5

文字列”Python is fun!”に”very “を挿入して、”Python is very fun!”にしてください。

string = "Python is fun!"
new_string = string[:10] + "very " + string[10:]
print(new_string)  # 出力: Python is very fun!

文字列操作の基本問題6

文字列”Python”を3回繰り返して、”PythonPythonPython”という文字列を作成してください。

string = "Python"
repeated_string = string * 3
print(repeated_string)  # 出力: PythonPythonPython

文字列操作の基本問題7

文字列”Hello, World!”の”o”が最初に現れる位置を見つけてください。

string = "Hello, World!"
position = string.find("o")
print(position)  # 出力: 4

文字列操作の基本問題8

文字列”apple,banana,orange”に”grape”が含まれているかどうかを判定してください。

string = "apple,banana,orange"
result = "grape" in string
print(result)  # 出力: False

文字列操作の基本問題9

文字列”Python is amazing!”をすべて小文字に変換してください。

string = "Python is amazing!"
lowercase_string = string.lower()
print(lowercase_string)  # 出力: python is amazing!

文字列操作の基本問題10

文字列”python is easy!”をすべて大文字に変換してください。

string = "python is easy!"
uppercase_string = string.upper()
print(uppercase_string)  # 出力: PYTHON IS EASY!

文字列操作の基本問題11

変数`name`に”太郎”、変数`age`に25を代入し、f-stringを使って”太郎さんは25歳です。”という文字列を作成してください。

name = "太郎"
age = 25
message = f"{name}さんは{age}歳です。"
print(message)  # 出力: 太郎さんは25歳です。

文字列操作の基本問題12

文字列”12345″を数値に変換してください。

string = "12345"
number = int(string)
print(number)  # 出力: 12345
print(type(number))  # 出力: 

文字列操作の基本問題13

数値123を文字列に変換してください。

number = 123
string = str(number)
print(string)  # 出力: 123
print(type(string))  # 出力: 

文字列操作の基本問題14

リスト`[“Python”, “is”, “awesome!”]`の要素をスペースで連結して、1つの文字列にしてください。

words = ["Python", "is", "awesome!"]
sentence = " ".join(words)
print(sentence)  # 出力: Python is awesome!

文字列操作の基本問題15

文字列”This is a pen.”の各単語の最初の文字を大文字にしてください。

string = "This is a pen."
words = string.split()
capitalized_words = [word.capitalize() for word in words]
capitalized_string = " ".join(capitalized_words)
print(capitalized_string)  # 出力: This Is A Pen.

pythonの文字列操作の応用問題15題

Pythonの文字列操作の応用問題を15問用意しました。基本問題よりも少し難易度が上がりますが、頑張って解いてみましょう。

文字列操作の応用問題1

文字列 “This is a sentence.” の単語数をカウントしてください。

string = "This is a sentence."
words = string.split()
word_count = len(words)
print(word_count)  # 出力: 5

文字列操作の応用問題2

文字列 “Python is awesome, Python is great!” から “Python” が何回出現するかカウントしてください。

string = "Python is awesome, Python is great!"
count = string.count("Python")
print(count)  # 出力: 2

文字列操作の応用問題3

文字列 “abracadabra” の “a” をすべて “A” に置換してください。

string = "abracadabra"
replaced_string = string.replace("a", "A")
print(replaced_string)  # 出力: AbrAcAdAbrA

文字列操作の応用問題4

文字列 “Python is fun!” を逆順にしてください。

string = "Python is fun!"
reversed_string = string[::-1]
print(reversed_string)  # 出力: !nuf si nohtyP

文字列操作の応用問題5

文字列 “1,2,3,4,5” をカンマで区切って数値のリストに変換してください。

string = "1,2,3,4,5"
numbers = [int(x) for x in string.split(',')]
print(numbers)  # 出力: [1, 2, 3, 4, 5]

文字列操作の応用問題6

文字列 ” Hello, World! ” の先頭と末尾の空白を削除し、さらにカンマを削除してください。

string = "   Hello, World!   "
cleaned_string = string.strip().replace(",", "")
print(cleaned_string)  # 出力: HelloWorld!

文字列操作の応用問題7

文字列 “Python” の各文字の間に “-” を挿入してください。

string = "Python"
joined_string = "-".join(list(string))
print(joined_string)  # 出力: P-y-t-h-o-n

文字列操作の応用問題8

文字列 “pYThOn” を先頭文字だけ大文字、それ以外は小文字に変換してください。

string = "pYThOn"
capitalized_string = string[0].upper() + string[1:].lower()
print(capitalized_string)  # 出力: Python

文字列操作の応用問題9

文字列 “This is a sentence, with punctuation!” からすべての句読点 (, . !) を削除してください。

import string

sentence = "This is a sentence, with punctuation!"
for punctuation in string.punctuation:
    sentence = sentence.replace(punctuation, "")
print(sentence)  # 出力: This is a sentence with punctuation

文字列操作の応用問題10

文字列 “Python is fun!” の各単語を逆順にして、”fun! is Python” という文字列を作成してください。

string = "Python is fun!"
words = string.split()
reversed_words = words[::-1]
reversed_string = " ".join(reversed_words)
print(reversed_string)  # 出力: fun! is Python

文字列操作の応用問題11

文字列 “apple_banana_orange” の “_” を ” ” (スペース) に置換してください。

string = "apple_banana_orange"
replaced_string = string.replace("_", " ")
print(replaced_string)  # 出力: apple banana orange

文字列操作の応用問題12

文字列 “Hello world” の最初の文字 “H” を小文字に変換してください。

string = "Hello world"
lowercase_string = string[0].lower() + string[1:]
print(lowercase_string)  # 出力: hello world

文字列操作の応用問題13

文字列 “10 apples and 20 oranges” から数値だけを抽出してリストにしてください。

import re

string = "10 apples and 20 oranges"
numbers = [int(x) for x in re.findall(r'\d+', string)]
print(numbers)  # 出力: [10, 20]

文字列操作の応用問題14

文字列 “This is a sentence.” の単語をすべて大文字に変換してください。

string = "This is a sentence."
words = string.upper().split()
print(words)  # 出力: ['THIS', 'IS', 'A', 'SENTENCE.']

文字列操作の応用問題15

文字列 “Python is fun!” の各単語の最初の文字だけを大文字にしてください。

string = "python is fun!"
words = string.title().split()
print(words)  # 出力: ['Python', 'Is', 'Fun!']

なべくん

問題演習お疲れ様でした！

Pythonの文字列操作でよくあるエラーと解決方法

Pythonの文字列操作でよくあるエラーとその解決方法をいくつか紹介します。エラーメッセージをよく読んで、原因を特定し、適切な対処法を見つけましょう。

TypeError: must be str, not int

このエラーは、文字列と数値を直接結合しようとしたときに発生します。文字列と数値を結合するには、数値を`str()`関数を使って文字列に変換する必要があります。

# エラー例
age = 20
message = "私は" + age + "歳です。"  # TypeErrorが発生

# 解決方法
age = 20
message = "私は" + str(age) + "歳です。"
print(message)  # 出力: 私は20歳です。

IndexError: string index out of range

このエラーは、存在しないインデックスにアクセスしようとしたときに発生します。文字列の長さを超えたインデックスを指定していないか確認しましょう。

# エラー例
string = "Python"
character = string[10]  # IndexErrorが発生

# 解決方法
string = "Python"
if len(string) > 10:
    character = string[10]
else:
    print("文字列の長さは10以下です。")

ValueError: substring not found

このエラーは、「index()」メソッドで、指定した部分文字列が見つからないときに発生します。「find()」メソッドを使うか、事前に部分文字列が含まれているかどうかを確認しましょう。

# エラー例
string = "Hello, World!"
position = string.index("Python")  # ValueErrorが発生

# 解決方法1: find()メソッドを使う
position = string.find("Python")
if position != -1:
    print(f"部分文字列は{position}番目に見つかりました。")
else:
    print("部分文字列は見つかりませんでした。")

# 解決方法2: 事前に部分文字列が含まれているか確認する
string = "Hello, World!"
if "Python" in string:
    position = string.index("Python")
    print(f"部分文字列は{position}番目に見つかりました。")
else:
    print("部分文字列は見つかりませんでした。")

まとめ｜Pythonの文字列操作をマスターしよう！

今回は、Pythonの文字列と文字列操作について解説しました！

基本的な操作から応用的な操作まで、様々な方法を学ぶことで、Pythonで効率的に文字列処理を行うことができます。

紹介した実践問題を解き、さらに理解を深め、Pythonスキルを向上させましょう！