C#入門編（20）文字列操作マスターガイド ～基本操作・StringBuilderによる高速化・正規表現まで～

string message = "Hello";
message = message + " World"; // 新しい文字列オブジェクトが作成される

string normal = "This is a normal string.";

//エスケープシーケンスを使って特殊文字を表現します
string withEscape = "First line.\nSecond line."; // \nは改行
string path = "C:\\Program Files\\App"; // バックスラッシュは\\でエスケープ

//注意
// 「\」記号は「バックスラッシュ」と呼びます。
// 日本語環境の多くのフォントでは見た目が円記号（¥）のように表示されることがありますが、
// 実際にはバックスラッシュ「\」という文字です。

string path = @"C:\Program Files\App"; // バックスラッシュをエスケープする必要なし
string multiLine = @"This is line 1.
This is line 2."; // 改行もそのまま含まれる

string json = """
{
    "name": "John",
    "age": 30,
    "city": "New York"
}
""";

string text = "Hello";
char firstChar = text[0];  // 'H'
char lastChar = text[text.Length - 1]; // 'o'

string text = "Hello";
char last = text[^1]; // 'o'（末尾から1文字目）
char secondLast = text[^2]; // 'l'

string csv = "apple,banana,orange";
string[] fruits = csv.Split(',');
// fruits = { "apple", "banana", "orange" }

string text = "apple,banana;orange|grape";
string[] fruits = text.Split(',', ';', '|');
// fruits = {"apple", "banana", "orange", "grape"}

// + 演算子を使用した結合（最も基本的な方法）
string a = "Hello";
string b = "World";
string combined = a + " " + b;
// combined = "Hello World"

List<string> fruits = new List<string> { "apple", "banana", "orange" };
string combined = string.Concat(fruits);
// combined = "applebananaorange"

string[] fruits = { "apple", "banana", "orange" };
string csv = string.Join(",", fruits);
// csv = "apple,banana,orange"

List<string> fruits = new List<string> { "apple", "banana", "orange" };
string result = string.Join(" and ", fruits.Where(f => f.Length > 5));
// result = "banana and orange"

string text = "Hello, World!";
string sub1 = text.Substring(7); // インデクス7から最後まで → "World!"
string sub2 = text.Substring(7, 5); // インデクス7から5文字 → "World"

// 範囲演算子を使用（C# 8.0以降）
string text = "Hello, World!";
string sub1 = text[7..];        // インデクス7から最後まで → "World!"
string sub2 = text[0..5];       // インデクス0から5まで（5は含まれない）→ "Hello"
string sub3 = text[^6..^1];     // 「末尾から6番目」から末尾から1番目まで → "World"

string text = "Hello, World!";

// IndexOf - 指定した文字や部分文字列の位置を返す
int position = text.IndexOf("World"); // 7

// StartsWith, EndsWith - 文字列の先頭または末尾との一致を確認
bool startsWithHello = text.StartsWith("Hello"); // true
bool endsWithWorld = text.EndsWith("World"); // false（"World!"で終わるため）

// Contains - 指定した部分文字列が含まれるかを確認
bool containsWorld = text.Contains("World"); // true

string text = "Hello, World!";
string newText = text.Replace("World", "C#"); // "Hello, C#!"

// 文字の置換も可能
string spaceless = text.Replace(' ', '_'); // "Hello,_World!"

string s1 = "Hello";
string s2 = "hello";

// == 演算子（大文字小文字を区別）
bool isEqual1 = (s1 == s2); // false

// Equals（大文字小文字を区別）
bool isEqual2 = s1.Equals(s2); // false

// 大文字小文字を区別しない比較
bool isEqual3 = s1.Equals(s2, StringComparison.OrdinalIgnoreCase); // true

// Compare（数値を返す：等しければ0、s1がs2より小さければ負の値、大きければ正の値）
int compareResult = string.Compare(s1, s2, ignoreCase: true); // 0（等しい）

// 文字列内に変数を直接埋め込む
string name = "田中太郎";
int age = 30;
string message = $"私の名前は{name}で、{age}歳です。";
// "私の名前は田中太郎で、30歳です。"

// 式も埋め込める
string ageNextYear = $"来年は{age + 1}歳になります。";
// "来年は31歳になります。"

// 書式指定の簡単な例
double number = 123.456;
string formatted1 = $"小数点2桁: {number:F2}"; 
// "小数点2桁: 123.46"（四捨五入されます）

// 桁数指定（0埋め）
int code = 42;
string formatted2 = $"商品番号: {code:D5}";
// "商品番号: 00042"

// 日付のフォーマット
DateTime today = DateTime.Now;
string dateMessage = $"今日は{today:yyyy年MM月dd日}です。";
// 例: "今日は2025年05月19日です。"

// インデクスを使って変数を参照
string name = "田中";
int age = 25;
string message = string.Format("私の名前は{0}で、{1}歳です。", name, age);
// "私の名前は田中で、25歳です。"

// 書式指定
DateTime now = DateTime.Now;
string formatted = string.Format("今日は{0:yyyy年MM月dd日}で、現在時刻は{0:HH時mm分}です。", now);
// "今日は2025年05月19日で、現在時刻は14時30分です。"

using System.Text; // StringBuilderを使用するには必要

// 連結したい文字列の配列
string[] names = { "田中", "佐藤", "鈴木", "高橋", "伊藤" };

// StringBuilderのインスタンスを作成
StringBuilder sb = new StringBuilder();

// forループで配列の要素を連結
sb.AppendLine("社員名簿：");
for (int i = 0; i < names.Length; i++)
{
    sb.Append(i + 1).Append(". ").AppendLine(names[i]);
}

// 最終的な文字列を取得
string result = sb.ToString();
/* 
result = 
社員名簿：
1. 田中
2. 佐藤
3. 鈴木
4. 高橋
5. 伊藤
*/

using System.Text;

StringBuilder sb = new StringBuilder();

// AppendFormat - string.Formatに似た書式設定
sb.AppendFormat("名前: {0}, 年齢: {1}", "田中", 40);
Console.WriteLine("1. AppendFormat後: " + sb.ToString());
// 出力: 名前: 田中, 年齢: 40

// Insert - 指定位置に文字列を挿入（先頭に挿入）
sb.Insert(0, "個人情報: ");
Console.WriteLine("2. Insert後: " + sb.ToString());
// 出力: 個人情報: 名前: 田中, 年齢: 40

// Replace - 文字列置換
sb.Replace("田中", "佐藤");
Console.WriteLine("3. Replace後: " + sb.ToString());
// 出力: 個人情報: 名前: 佐藤, 年齢: 40

// Remove - 一部を削除（文字位置11から5文字を削除）
sb.Remove(11, 5);
Console.WriteLine("4. Remove後: " + sb.ToString());
// 出力: 個人情報: 名前: 年齢: 40

using System.Text;
using System.Diagnostics; // Stopwatchを使用するために必要

// 繰り返し回数を定数として定義
const int ITERATION_COUNT = 100000;

// 通常の文字列連結
Stopwatch sw1 = new Stopwatch();
sw1.Start();
string normalString = "";
for (int i = 0; i < ITERATION_COUNT; i++)
{
    normalString += i.ToString() + ", ";
}
sw1.Stop();
Console.WriteLine($"通常の文字列連結にかかった時間: {sw1.ElapsedMilliseconds}ms");

// StringBuilderを使用
Stopwatch sw2 = new Stopwatch();
sw2.Start();
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < ITERATION_COUNT; i++)
{
    sb.Append(i.ToString()).Append(", ");
}
string builderString = sb.ToString();
sw2.Stop();
Console.WriteLine($"StringBuilderを使用した連結にかかった時間: {sw2.ElapsedMilliseconds}ms");
Console.WriteLine($"性能差: {(double)sw1.ElapsedMilliseconds / sw2.ElapsedMilliseconds}倍");

通常の文字列連結にかかった時間: 10581ms
StringBuilderを使用した連結にかかった時間: 4ms
性能差: 2645.25倍

using System.Text.RegularExpressions;

// ●例1: ^（先頭）と$（末尾）
string text1 = "Hello World";
bool startsWithHello = Regex.IsMatch(text1, "^Hello");
bool endsWithWorld = Regex.IsMatch(text1, "World$");
// 結果: startsWithHello = True, endsWithWorld = True

// ●例2: \d（数字）- 電話番号パターンの抽出
string text2 = "電話番号は090-1234-5678です";
string phonePattern = @"\d{3}-\d{4}-\d{4}";
// @は「逐語的文字列リテラル」で、\をエスケープせずそのまま正規表現として使える
Match phoneMatch = Regex.Match(text2, phonePattern);
// 結果: phoneMatch.Value = "090-1234-5678"

// ●例3: +（1回以上の繰り返し）と*（0回以上の繰り返し）
string text3 = "cat ct caat";

// 'c' + 'a'（1回以上） + 't' のパターン
MatchCollection plusMatches = Regex.Matches(text3, "ca+t");
// 結果: plusMatches = { "cat", "caat" }

// 'c' + 'a'（0回以上） + 't' のパターン
MatchCollection starMatches = Regex.Matches(text3, "ca*t");
// 結果: starMatches = { "cat", "ct", "caat" }

// ●例4: []（文字クラス）
string text4 = "can ban dan";
MatchCollection classMatches = Regex.Matches(text4, "[cb]an");
// 結果: classMatches = { "can", "ban" }

// ●例5: 置換 - 改行コードの統一
string text5 = "行1\r\n行2\r行3\n行4";
// \r\n（Windows）、\r（古いMac）、\n（Unix/Linux）を全て\nに統一
string unifiedText = Regex.Replace(text5, @"\r\n|\r|\n", "\n");
// 結果: "行1\n行2\n行3\n行4"

// ●例6: メールアドレスのパターン
string text6 = "お問い合わせはinfo@example.comまでどうぞ";
string emailPattern = @"[a-zA-Z0-9_.+-]+@[a-zA-Z0-9-]+\.[a-zA-Z0-9-.]+";
Match emailMatch = Regex.Match(text6, emailPattern);
// 結果: emailMatch.Value = "info@example.com"