【Java Silver対策】プリミティブ型、リテラル、String型、StringBuilder型を学習しよう！【例題にも挑戦！】

第２章　Javaの基本データ型と文字列操作

第２章では「プリミティブ型のデータ」「リテラル」「varを使ったローカル変数の型推論」「Stringクラス、Stringクラスのメソッド」「文字列同士の連結」「StringBuilderクラス、StringBuilderクラスのメソッド」について出題されます。まずは各分野を自習し、その後問題を解いていきます。

引き続き解説の参考と例題の引用は【黒本】と呼ばれる「徹底攻略Java SE 11 Silver問題集」から行っていきます。

プリミティブ型のデータとリテラル

プリミティブ型というのはJavaの基本データ型のことです。基本データ型についてはこちらの記事で詳しく解説しています。

Javaの基礎を分かりやすく解説　Javaコース初級 基礎編Day７＆８「基本型、標準API、条件分岐」に再挑戦！

Javaの基本型、標準API、条件分岐に再挑戦する過程を紹介。基本型と参照型の違い、標準APIの重要性、条件分岐の基礎をわかりやすく説明しながら、学習経験と成長を共有しています。

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2024.03.27

ここではリテラルについて解説します。

整数リテラル

整数リテラルとは、プログラムの中で直接書かれた数値のことを指します。
この数値を書く際のルールがいくつかありますが、簡単に言うと「どのように数値を書けばコンピューターが理解できるか」です。

1. 基本的な数字の書き方：普通に数字を書くことができます（例：100, 200）。
2. 長い数字の区切り：非常に長い数字は、アンダースコア（_）を使って見やすく区切ることができます（例：1_000_000で「100万」）。ただし、リテラルの先頭と末尾、記号の前後には記述できません。
3. 16進数：数字の前に0xや0Xをつけると、16進数（0から15までを表す数値体系）であることを示せます（例：0xFFで「255」）。
4. 8進数：数字の前に0をつけると、8進数（0から7までを表す数値体系）であることを示せます（例：075で「61」）。
5. 2進数：数字の前に0bや0Bをつけると、2進数（0と1のみで数を表す数値体系）であることを示せます（例：0b1010で「10」）。
6. 数値の型：数値の後ろにLやl（長い整数を表すlong型）、Dやd（小数点数を表すdouble型）、Fやf（小数点数だが精度が低いものを表すfloat型）をつけることで、その数値の「型」（データの種類）を示せます（例：100Lで長い整数の「100」）。

文字リテラルと文字列リテラル

文字リテラルと文字列リテラルは、プログラミングにおいて「文字」や「文字の並び（つまり、言葉や文）」を直接コードに書くための方法です。

文字リテラルはシングルクォーテーションを使い一文字だけを表します。改行文字（\n）やタブ（\t）のような特殊な文字も、文字リテラルとして扱います。

文字列リテラルはダブルクォーテーションを使い文字の並び（一文字以上）を表すことができます。空の文字列を表すために""という形で、何も文字がない状態を表現することもできます。

char型の変数の初期値として、正しいものを選びなさい。（１つ選択）

A.　chat a = “a”;
B.　char b = ‘abc’;
C.　char c = 89;
D.　char d = null;

「徹底攻略　Java SE 11 Silver　問題集」より抜粋

varを使ったローカル変数の型推論

Javaのvarを使うと、変数を宣言する際にその型を明示的に書かなくても、コンパイラがその変数が初期化される値から型を推測してくれます。これを「ローカル変数の型推論」と言います。

var number = 10; // int型と推論される
var message = "Hello, World!"; // String型と推論される

この場合、number変数は10という整数からint型であると推論され、message変数は“Hello, World!”という文字列からString型であると推論されます。varを使う主な利点は、コードがより読みやすく、書きやすくなることです。特に変数の型が長く複雑な場合や、型を繰り返し書く必要がある場合に便利です。

Javaでvarを使ったローカル変数の型推論は、コードを書く際に非常に便利ですが、いくつかのルールがあります。これを守らないとコンパイルエラーになることがあります。具体的に注意すべき点は以下の通りです。

次のプログラムをコンパイル、実行したときの結果として、正しいものを選びなさい。（１つ選択）

1. public class Sample{
2.     private var value;
3.     public Sample(var value) {
4.        this.value = value;
5.     }
6.     public void test() {
7.        System.out.println(value);
8.     }
9. }

1. public class Main{
2.    public static void main(String[] args) {
3.      Sample s = new Sample("sample");
4.      s.test();
5.    }
6. }   

A.　「sample」が表示される。
B.　「null」が表示される。
C.　コンパイルエラーが発生する。
D.　実行時に例外がスローされる。

「徹底攻略　Java SE 11 Silver　問題集」より抜粋

StringクラスとStringBuilderクラス

StringクラスとStringBuilderクラスは、Javaで文字列を扱うためのクラスですが、その性質と使用目的が異なります。

Stringクラス

Javaで最も基本的な文字列を扱うクラスで、テキストなどの不変の文字列を表します。不変（immutable）とは、一度作成されたStringオブジェクトの内容を変更できないという意味です。Stringオブジェクトに対して変更を加える（例えば、文字列を結合する）と、新しいStringオブジェクトが作成されます。この特性は、読み取り専用の文字列を扱う際に便利で、セキュリティやシンプルな文字列操作が必要な場面でよく使用されます。

StringBuilderクラス

文字列が動的に変更される可能性がある場合に使われるクラスです。StringBuilderは変更可能（mutable）で、一度作成されたインスタンスの内容（文字列）を自由に変更できます。例えば、文字列を追加したり、特定の部分を置換したりすることがこのオブジェクトに直接行われます。文字列の追加、削除、置換などの操作が頻繁に行われる場合、StringBuilderを使うと性能が向上します。これは、新しい文字列オブジェクトを何度も作成する必要がなく、メモリの使用効率が良いからです。

StringクラスのメソッドとStringBuilderクラスのメソッド

StringクラスのメソッドとStringBuilderクラスのメソッドについて、それぞれの代表的なメソッドについて紹介します。

Stringクラスの代表的なメソッド

• length(): 文字列の長さ（文字数）を返します。
• charAt(int index): 指定された位置（index）にある文字を返します。
• substring(int beginIndex, int endIndex): 文字列の指定された範囲の部分文字列を返します。
• indexOf(String str): 指定された文字列が最初に登場する位置のインデックスを返します。見つからない場合は-1を返します。
• toLowerCase(): 文字列中の全ての大文字を小文字に変換した文字列を返します。
• toUpperCase(): 文字列中の全ての小文字を大文字に変換した文字列を返します。
• equals(Object anObject): 指定されたオブジェクトとこの文字列が等しいかどうかを判断します。
• replaceAll(String regex, String replacement): 文字列内の一部を正規表現にマッチするすべての文字列を、指定した文字列に置換します。

StringBuilderクラスの代表的なメソッド

• append(String str): 指定された文字列をこの文字列ビルダーの末尾に追加します。
• insert(int offset, String str): 文字列ビルダーの指定された位置に文字列を挿入します。
• delete(int start, int end): 文字列ビルダーから指定された範囲の文字を削除します。
• reverse(): 文字列ビルダーの文字列の順序を逆にします。
• length(): 文字列ビルダーの現在の長さを返します。
• setCharAt(int index, char ch): 指定された位置の文字を、指定された文字で置き換えます。
• toString(): 文字列ビルダーの内容を文字列として返します。

次のプログラムをコンパイル、実行したときの結果として、正しいものを選びなさい。（１つ選択）

1. public class Main{
2.    public static void main(String[] args) {
3.      StringBuilder sb = new StringBuilder("abcde");
4.      System.out.println(sb.capacity());
5.    }
6. }   

A.　0が表示される。
B.　5が表示される。
C.　16が発生する。
D.　21が発生する。

「徹底攻略　Java SE 11 Silver　問題集」より抜粋

まとめ　　自力で解けてくると楽しい

今回はJava Silver対策編第2章「第２章　Javaの基本データ型と文字列操作」について学習しました。

以上で今回の学習記録を終えます。

ここまでご覧いただきありがとうございました。