Java道｜lengthとcharAtで文字列を調べる

Java道｜lengthとcharAtで文字列を調べる

文字列の中身を見られるようになると、Javaの処理はもっと細かくなる。
length() と charAt() は、文字列を調べる最初の基本技。

Javaで文字列を扱うようになると、ただ文字を表示するだけではなく、文字列の中身を細かく調べたくなる場面が増えてきます。

たとえば、次のような場面です。

こうした処理で役立つのが、String クラスの length() メソッドと charAt() メソッドです。

length() は、文字列が何文字あるかを調べるメソッドです。
charAt() は、指定した位置にある1文字を取り出すメソッドです。

鬼滅の刃でたとえると、文字列は任務の巻物です。
length() は、その巻物に何文字書かれているかを数える技です。
charAt() は、巻物の指定された位置にある1文字を読む技です。

どちらもシンプルですが、文字列処理の土台になるとても大切なメソッドです。

文字列の長さと文字を取り出すとはどういうことか

文字列とは、文字が順番に並んだデータです。

たとえば、さくら という文字列なら、次の3つの文字が並んでいます。

このとき、プログラムでは次のようなことを調べたくなります。

この確認を行うために、String クラスには length() と charAt() が用意されています。

鬼滅の刃でたとえると、任務の巻物に書かれた文字を、ただ読むだけでなく、

• 全部で何文字あるか数える
• 先頭の文字を確認する
• 指定された位置の文字を読む

というように、細かく調べられるようになるイメージです。

charAt()は指定した位置の1文字を取り出す

charAt() は、指定した位置にある1文字を取り出すためのメソッドです。

書き方は次の形です。

文字列変数.charAt(位置)

charAt() に数字を渡すと、その位置にある文字が返されます。

戻り値の型は char です。
char は、1文字を表す型です。

たとえば、Java という文字列なら、文字の位置は次のようになります。

このため、charAt(0) は J を返します。
charAt(1) は a を返します。

ここでとても大切なのは、文字の位置は 0 から数えるということです。

日常では、最初の文字を 1文字目 と呼びます。
しかし、Javaの位置番号では、最初の文字は 0 番目です。

鬼滅の刃でたとえると、鬼殺隊の巻物では、最初の文字に 0 番の札がついているようなものです。
普通の数え方とは少し違いますが、Javaではこの数え方が基本になります。

length()は文字列全体の文字数を返す

length() は、文字列に含まれている文字数を返すメソッドです。

書き方は次の形です。

文字列変数.length()

たとえば、Java という文字列に length() を使うと、4 が返ります。

length() の戻り値は int です。
つまり、文字数を整数として返します。

鬼滅の刃でたとえると、length() は巻物に書かれた文字を全部数えて、何文字あるかを報告する技です。

文字数を調べる処理は、実際のプログラムでもよく使います。

文字列を扱うなら、length() はかなり出番の多い基本メソッドです。

length() と charAt() の動きを確認する

実際のプログラムで、length() と charAt() の動きを見てみましょう。

ファイル名：Sample1.java

class Sample1
{
    public static void main(String[] args)
    {
        // 文字列を用意する
        String str = "さくら";

        // 1文字目と2文字目を取り出す
        char ch1 = str.charAt(0);
        char ch2 = str.charAt(1);

        // 文字列の長さを調べる
        int len = str.length();

        // 結果を表示する
        System.out.println(str + "の1文字目は" + ch1 + "です。");
        System.out.println(str + "の2文字目は" + ch2 + "です。");
        System.out.println(str + "の文字数は" + len + "です。");
    }
}

このプログラムでは、さくら という文字列を用意しています。

String str = "さくら";

そして、その文字列に対して charAt() と length() を使っています。

char ch1 = str.charAt(0);
char ch2 = str.charAt(1);
int len = str.length();

実行結果は次のようになります。

さくらの1文字目はさです。
さくらの2文字目はくです。
さくらの文字数は3です。

とてもシンプルですが、String クラスの基本がしっかり詰まっています。

プログラムの流れを順番に見る

Sample1.java の処理を順番に整理すると、次のようになります。

鬼滅の刃でたとえると、まず さくら と書かれた巻物を用意します。

次に、その巻物の 0 番目の文字を読みます。
さらに、1 番目の文字を読みます。
最後に、巻物全体に何文字書かれているかを数えます。

このように、文字列そのものに対してメソッドを呼び出しているのがポイントです。

charAt()は指定位置の文字を返す

Sample1.java では、次のように charAt() を使っています。

char ch1 = str.charAt(0);
char ch2 = str.charAt(1);

さくら を位置つきで見ると、次のようになります。

そのため、str.charAt(0) は さ を返します。
str.charAt(1) は く を返します。

charAt() は、文字列の中から特定の1文字だけを取り出したいときに使います。

たとえば、次のような場面で役立ちます。

鬼滅の刃でたとえると、巻物の中から指定された位置の1文字だけを抜き出して読む技です。

0から数えることに注意する

charAt() を使うときに、いちばんつまずきやすいのが位置番号です。

日常では、最初の文字を 1文字目 と呼びます。
しかし、Javaでは最初の文字の位置は 0 です。

そのため、str.charAt(1) は1文字目ではなく、2文字目を返します。

さくら の場合は、次のようになります。

鬼滅の刃でたとえると、鬼殺隊の巻物管理では、最初の札番号が 0 から始まる特別な決まりになっている感じです。

最初は少し不思議に感じるかもしれません。
でも、配列やリストでも同じように 0 から数える考え方が出てくるので、ここで慣れておくとかなり楽になります。

length()は文字列全体の長さを返す

Sample1.java では、次のように length() を使っています。

int len = str.length();

str には さくら が入っています。

さくら は 3文字なので、length() の結果は 3 です。

length() は、文字数を int 型で返します。

そのため、次のように int 型の変数で受け取れます。

int len = str.length();

鬼滅の刃でたとえると、length() は巻物全体を見て、「この巻物には3文字あります」と数えてくれる技です。

length()は最後の文字を調べるときにも使える

length() は文字数を調べるだけではなく、最後の文字を取り出すときにも役立ちます。

なぜなら、Javaの位置は 0 から始まるため、最後の位置は 文字数 - 1 になるからです。

たとえば、さくら は3文字です。

文字数は3ですが、最後の位置は2です。

つまり、

str.length() - 1

が最後の文字の位置になります。

最後の文字を取り出したい場合は、考え方として次のようになります。

str.charAt(str.length() - 1)

これは、文字列の長さを調べて、その最後の位置にある文字を取り出す考え方です。

鬼滅の刃でたとえると、まず巻物が何文字あるかを数え、最後の札番号を求めてから、その位置の文字を読む流れです。

charAt()とlength()の違いを整理する

charAt() と length() は、どちらも文字列を調べるメソッドです。

ただし、役割は違います。

もう少し感覚的にいうと、こうです。

charAt() は、どの文字かを調べるメソッドです。
length() は、何文字あるかを調べるメソッドです。

この2つをセットで覚えると、文字列の基本操作がかなり分かりやすくなります。

図：charAt()とlength()の基本

↓クリックすると拡大表示されます。

この図が示していること

この図では、文字列 さくら に対して、位置番号が 0、1、2 と対応していることを表しています。

charAt(0) は 0番目の文字である さ を取り出します。
charAt(1) は 1番目の文字である く を取り出します。
length() は文字列全体を見て、3文字であることを返します。

ここから分かるのは、charAt() は文字列の一部を見るメソッドであり、length() は文字列全体を見るメソッドだということです。

Stringオブジェクトの作り方にも注目する

Sample1.java では、文字列を次のように用意していました。

String str = "さくら";

この書き方では、new を使っていません。

それでも、String クラスのオブジェクトを扱えています。

これは、String クラスがとてもよく使われる特別なクラスだからです。
ダブルクォーテーションで囲まれた文字列は、文字列リテラルと呼ばれます。

"さくら"

この文字列リテラルを使うことで、String オブジェクトを簡単に表せます。

鬼滅の刃でたとえると、さくら と書かれた巻物を、短い書き方でそのまま用意できるようなものです。

newを使ったStringの作り方もある

これまで学んだオブジェクト作成の形で、String を作ることもできます。

String str = new String("こんにちは");

この書き方も文法的には間違いではありません。

ただし、普段のJavaプログラムでは、文字列を作るときにわざわざ new String(...) と書くことはあまりありません。

一般的には、次のように文字列リテラルを使います。

String str = "こんにちは";

理由は、こちらのほうが短く、読みやすく、Javaでよく使われる自然な書き方だからです。

鬼滅の刃でたとえると、よく使う巻物は、いちいち複雑な儀式で作らなくても、すぐに用意できる特別な扱いになっているようなものです。

文字列リテラルがよく使われる理由

文字列リテラルの書き方がよく使われる理由は、とてもシンプルです。

Javaでは文字列を非常によく使います。

そのため、文字列を毎回 new String(...) で作っていると、コードが長くなってしまいます。

まずは、

String str = "文字列";

という書き方に慣れておくと安心です。

実務や学習でどう役立つのか

charAt() と length() は、シンプルですが、実際によく使うメソッドです。

鬼滅の刃でたとえると、任務の巻物の先頭にある印を確認したり、合言葉が短すぎないかを調べたりするような場面です。

特に、length() と charAt() を組み合わせる考え方は大事です。

たとえば、最後の文字を取り出すには、文字数を調べてから、最後の位置を求めます。

str.charAt(str.length() - 1)

この考え方は、今後学ぶ substring() や indexOf() などの文字列メソッドにもつながります。

図：最後の文字はlength() - 1で求める

↓クリックすると拡大表示されます。

この図が示していること

この図では、文字列 さくら の最後の文字を取り出す考え方を表しています。

さくら は3文字なので、length() の結果は 3 です。
しかし、位置番号は 0 から始まるため、最後の文字 ら の位置は 2 です。

そのため、最後の位置は length() - 1 で求めます。

str.charAt(str.length() - 1) と書くと、最後の文字を取り出せます。

ここから分かるのは、文字数と位置番号は同じではないということです。
文字数が3なら、位置番号は 0、1、2 なので、最後の位置は 3 ではなく 2 になります。

よくある注意点

charAt() と length() を使うときには、いくつか注意点があります。

特に注意したいのは、最後の位置です。

たとえば、さくら の length() は 3 ですが、str.charAt(3) は使えません。
位置として使えるのは 0、1、2 だからです。

つまり、最後の文字を取り出すときに使うのは str.charAt(str.length() - 1) です。

鬼滅の刃でたとえると、巻物に3文字あるからといって、3番札があるわけではありません。
札番号は 0、1、2 なので、最後は2番札です。

この先の文字列処理につながる基本

length() と charAt() は、String クラスの中でも最初に押さえておきたい基本メソッドです。

この2つを理解しておくと、この先に出てくる文字列処理も分かりやすくなります。

文字列処理では、位置番号の考え方がとても重要です。

charAt() で指定位置の文字を取り出す。
length() で全体の文字数を調べる。
最後の位置は length() - 1 で求める。

この基本が分かると、String クラスのほかのメソッドもずっと理解しやすくなります。

鬼滅の刃でたとえると、巻物の文字を読むための基本訓練です。
どこに何番の文字があるのか、全部で何文字あるのかを正しく見られるようになることで、より複雑な任務文の解析にも進めるようになります。