Урок 11. Строки

Авторadmin / Опубликовано

Лабораторные работы си шарп и задания по теме «Язык программирования c sharp: работа со строками»

Назад
К оглавлению
Далее

Теория

Символы и строки

  • Символ заключается в одинарные кавычки:
    • Console.WriteLine('A');
  • Можно использовать переменную типа char для хранения символьных данных:
    • char symb = 'A'; 
Console.WriteLine(symb);
  • Строка — это объект типа String, значением которого является текст. Внутренне строка хранится в виде последовательности объектов типа Char, доступной только для чтения.
  • Строка заключается в двойные кавычки:
    • Console.WriteLine("Добрый день");
  • Можно использовать переменную типа string для хранения текстовых данных:
    • string phrase = "Добрый день"; 
Console.WriteLine(phrase);  // Добрый день
Console.WriteLine(phrase[1]); // o

Объявление и инициализация строк

    Рассмотрим несколько способов:

    Объявление без инициализации:

    string str1;

    Инициализация значением null:

    string str2 = null;

    Инициализация пустым значением:

    string str3 = "";

    Или лучше использовать константу Empty (с англ. «пустой») вместо значения "":

    string str3 = System.String.Empty;

    // Инициализировать обычным строковым литералом:

    string str4= "Microsoft Visual Studio";

    Инициализировать с помощью дословным строковым литералом (использование @):

    string str5= @"Microsoft Visual Studio";

    Или можно использовать System.String:

    System.String greeting = "Привет мир!";

    Для локальных переменных (т.е. в теле метода/функции) вы можете использовать неявную типизацию (var):

    var temp = "I'm Ok";

    Используйте строковую константу, в случае, если значение не нужно менять:

    const string str6 = "У меня всё хорошо!";

    Использование строкового конструктора только в том случае, когда строка формируется из символов (char[]), или sbyte:

    char[] letters = { 'A', 'B', 'C' };
string alphabet = new string(letters);
Console.WriteLine(alphabet); // ABC

    Изменение строк

    • Конкатенация — слияние (склеивание) строк.
    • Для конкатенации используется оператор += :
      • string s1 = "Строка - это больше, чем просто ";
string s2 = "набор символов.";
 
// Конкатенация s1 и s2. После чего создается
// основная объединенная строка s1:
s1 += s2;
 
System.Console.WriteLine(s1);
// Вывод: Строка - это больше, чем просто набор символов..
    • Если вы создадите ссылку на строку (присвоите одну строку другой строке), а затем измените значение исходной строки, то ссылка будет продолжать указывать на исходный объект вместо нового объекта, который был создан при изменении строки:
      • string s1 = "Hello ";
string s2 = s1; // ссылка на строку s1
s1 += "World";
 
System.Console.WriteLine(s2);
//Вывод: Hello

    Наиболее распространенные Escape-символы в строках
    Дословные строки

    Escape-символы — это специальные символы, которые используются в строке c#.

    • Escape-символы в C#:
      • // Клавиша Tab (табулярный отступ)
string columns = "Column 1\tColumn 2\tColumn 3";
//Вывод: Column 1        Column 2        Column 3
 
// Новая строка
string rows = "Row 1\r\nRow 2\r\nRow 3";
/* Вывод:
  Row 1
  Row 2
  Row 3
*/
 
//если мы хотим использовать кавычки, мы используем обратную косую черту перед ней:
Console.WriteLine("Я читаю букву \"Я\" в тексте"); // Я читаю букву "Я" в тексте
 
string title = "\"The \u00C6olean Harp\", by Samuel Taylor Coleridge";
//Вывод: "The Æolean Harp", by Samuel Taylor Coleridge
    • В c# есть своего рода строка, которая называется дословная строка. В дословной строке не нужно использовать двойную обратную косую черту (слэш), когда она, казалось бы, необходима. Перед строкой достаточно установить знак @.
    • В каких случаях необходимо использовать дословные строки:
    • когда строка содержит символы обратной косой черты;
    • для инициализации многострочных строк;
    • когда у нас есть кавычки внутри строки.
      • string filePath = @"C:\Users\scoleridge\Documents\";
//Вывод: C:\Users\scoleridge\Documents\
 
string text = @"My pensive SARA ! thy soft cheek reclined
    Thus on my arm, most soothing sweet it is
    To sit beside our Cot,...";
/* Вывод:
My pensive SARA ! thy soft cheek reclined
   Thus on my arm, most soothing sweet it is
   To sit beside our Cot,... 
*/
 
string quote = @"Ее зовут ""Катя.""";
//Вывод: Ее зовут "Катя."

    Методы Substring, Replace и indexOf строкового типа

    • В c# существует множество стандартных методов внутри типа string. Если поставить точку после переменной, то подсказка Visual Studio выдаст список ко всем методам:
      • variable. ...
    • Подстрока — это любая последовательность символов, содержащаяся в строке:
      • string str = "Visual C# обучение";
 
Console.WriteLine(str.Substring(7, 2));
// Вывод: "C#"
 
Console.WriteLine(str.Replace("C#", "C++"));
// Вывод: "Visual C++ обучение"
 
// Индекс определенного символа в строке:
// Индексы начинаются с нуля
int index = str.IndexOf("C"); // Вывод: 7
 
// поиск конкретного символа в строке: 
Console.WriteLine(str.IndexOf ('z')); // Вывод: -1
    • Также имеются методы:
    • преобразование к верхнему регистру:
      • Console.WriteLine(phrase.ToUpper());
    • поиск подстроки в строке:
      • Console.WriteLine(phrase.Contains("z")); // Вывод: False

    Преобразование строки в массив: разделение строк

    • Следующий пример кода демонстрирует возможность синтаксического анализа строки с использованием строки .String.Split. Метод работает возвращает массив строк, в котором каждый элемент представляет собой слово. Метод Split принимает в качестве одного из параметров массив строк, тогда как другой параметр — символ, который следует использовать в качестве разделителя между словами. В этом примере используются пробелы, запятые, точки, двоеточия и символы табуляции. Массив и разделитель передаются методу Split, и каждое слово в предложении выводится отдельно с использованием результирующего массива строк.
      • char delimiter = ' ';
string text = "Как твои дела?";
Console.WriteLine($"Исходный текст: '{text}'" );
string[] words = text.Split(delimiter);
Console.WriteLine($"слова в тексте:{words.Length} ");
foreach (string s in words)
     Console.WriteLine(s);

      Результат:

      Исходный текст: 'Как твои дела?'
слова в тексте:4
Как 
твои 
дела?
    • В качестве разделителя можно использовать массив символов:
      • char[] delimiterChars = { ' ', ',', '.', ':', '\t' };
string text = "one\ttwo three:four,five six seven";
Console.WriteLine($"Исходный текст: '{text}'" );
string[] words = text.Split(delimiterChars);
Console.WriteLine($"слова в тексте:{words.Length} ");
foreach (string s in words)
     Console.WriteLine(s);

      Результат:

      Исходный текст: 'one      two three:four,five six seven'
слова в тексте:7
one
two
three
four
five
six
seven

      Пример: Введите строку. Выведите слова, в которых первая буква встречается по крайней мере еще один раз.

      string s = "wow,this is google";
string[] words = s.Split(' ', '.', ',');
foreach (string word in words)
 {
    char c = word[0];
    bool flag = false;
    int i = 1;
    while (i < word.Length & !flag)
                {
                    if (word[i] == c) flag = true;
                    i++;
                }
    if (flag) Console.WriteLine(word);
 }
Console.ReadKey();

    Доступ к символам строки

    • Строка состоит из символов. Чтобы получить доступ только для чтения к отдельным символам внутри строки и вывести их, можно обратиться к символу строки по его индексу (начинается с 0):
    • s[i] – для доступа к i-му символу строки s
    • s.Length – длина строки (кол-во символов в строке)

      • Использование цикла for:

      var s = "Computer";
for (var i=0; i < s.Length; i++)
     Console.Write($"{s[i]} "); // Вывод:  C o m p u t e r

      Использование цикла foreach:

      var s = "Computer";
foreach (var c in s)
   Console.Write($"{c} "); //  Вывод: C o m p u t e r

    Изменение конкретного символа в строке

    • Строки в C# неизменяемы, это означает, что мы не можем использовать следующий код (ошибка!): s[i]='a';
    • Символы обрамляются одинарными кавычками.
      • 1. Использование метода Substring строкового типа:
    • Чтобы изменить конкретный символ в строке можно использовать метод Substring:
      • var str = "abcdefghijjklmnopqrstuvwxy"; 
str = 'Z' + str.Substring(1);
Console.WriteLine(str); // вывод: Zbcdefghijjklmnopqrstuvwxy
      string phrase = "Good Day";
Console.WriteLine(phrase.Substring(5)); // Вывод: 'Day'
Console.WriteLine(phrase.Substring(5,2)); // сколько символов мы собираемся взять. Вывод: 'Da'
      2. Использование класса StringBuilder
    • Можно использовать класс StringBuilder для изменения определенных символов: 
      • using System.Text; // необходимо подключение этой директивы
//...
var str = "Group roxette";
var sb = new StringBuilder(str);
sb[6] = 'R';
str = sb.ToString();
Console.WriteLine(str); // Вывод: Group Roxette
    • Создание объекта класса StringBuilder:
      • // 1) Пустая строка:
StringBuilder sb = new StringBuilder();
 
// 2) Строка определенной длины:
int n = 50;
StringBuilder sb = new StringBuilder(n);
 
// 3) Строка инициализированная значением:
StringBuilder sb = new StringBuilder("qwerty");
    • Ввод и вывод значений:
      • // ReadLine() метод:
StringBuilder sb = new StringBuilder(Console.ReadLine());
 
// WriteLine() метод:
Console.WriteLine(sb);
    • StringBuilder — это класс, представляющий изменяемую строку. Класс позволяет легко и быстро создавать строку и изменять ее на лету, но, в отличие от класса string, он не оптимизирован для поиска. То есть, в нем нет таких методов, как indexOf или lastIndexOf и т.д.
    • Однако класс StringBuilder предоставляет возможность использования некоторых других методов:
    • Append — добавление в конец строки;
    • Insert — вставка по индексу;
    • Remove — удаление из строки;
    • Replace — замена символа или строки.

Задания и лабораторные работы

Пример конкатенации:
string s1 = "первая строка";
string s2 = " вторая строка";
 
// Сохранение конкатенации s1 и s2 в переменной s3
string s3 = s1 + " " + s2;
 
System.Console.WriteLine(s3); // первая строка вторая строка
Пример использования метода Join:

Метод Join склеивает коллекцию элементов типа String, используя специальный разделитель между элементами. В примере разделителем является запятая:

string[] arr = new string[] { "как", "твои", "дела" };
string s = string.Join(",", arr);
Console.WriteLine($"result is: {s}"); //результат: как,твои,дела
Лабораторная работа 1. Использование операции конкатенация и дословных строк
  
Выполнить:
  
1) Объявите две переменные firstName и lastName строкового типа. Присвойте какие-либо значения этим переменным. Выведите значения переменных.
  
Примерный вывод: 

Дарья
Кувшинкина

2) Объявите еще одну переменную строкового типа (fullName) и присвойте ей значение конкатенации (+) двух объявленных ранее строковых переменных с пробелом между ними. Выведите значения переменных в указанном формате:
 
Примерный вывод: 

Имя = Дарья, фамилия = Кувшинкина
Полное имя:
Дарья Кувшинкина

  
3) Выведите предложение ‘Меня зовут fullName‘, используйте метод Format.
  
Примерный вывод: 

Меня зовут Дарья Кувшинкина

 
4) Создайте массив строкового типа, добавьте три элемента массива — три имени. Выведите значения элементов массива, используя метод Join с запятой (,) в качестве разделителя между именами.
 
Примерный вывод: 

Иван, Елена, Мария

  
5) Выведите приветственный текст и путь к файлу, используйте дословную строку.
  
Примерный вывод: 

Привет, Иван
Посмотри на путь к файлам
c:\folder1\folder2
c:\folder3\folder4

 
[Название проекта: Lesson_11Lab1, название файла L11Lab1.cs]

✍ Алгоритм:

  • Создайте новый проект и измените название главного файла согласно заданию.

    • Задание #1:

  • Создайте переменную строкового типа, назовите ее firstName. Присвойте ей значение:
    • string firstName = "Дарья";
  • Выведите переменную в консоль, используя метод WriteLine.
  • При объявлении переменной можно использовать ключевое слово VAR вместо указания типа string, потому что компилятор ‘знает’, что переменной присвоено строковое значение, значит, и тип переменной будет строковым. Измените код:
    • var firstName="Дарья";  
  • Создайте еще одну переменную — lastName и присвойте ей значение. Выведите в консоль:
    • var lastName="Кувшинкина"; 
Console.WriteLine(lastName);

      
    Задание #2:

  • Будем использовать конкатенацию слияния значений трех переменных (включая пробел в качестве разделителя между двумя значениями). Объявите и инициализируйте переменную для конкатенации трех строк:
    • // Задание 2
var fullName = firstName + " " + lastName;
  • Выведите данные в консоль, как это просится в Примерном выводе.

    •  
    Задание #3:

  • Класс String содержит много статических стандартных методов. Они доступны непосредственно при использовании класса. Мы будем использовать метод format, чтобы вывести результат, как того требует задание:
    • // Задание 3
var myFullName = string.Format("Меня зовут {0} {1}", firstName, lastName);
Console.WriteLine(myFullName);
    Метод Format принимает два аргумента, первый — форматная строка с шаблоном, второй аргумент — перечисленные через запятую значения для шаблона.

      
    Задание #4:

  • Создайте массив строкового типа и выведите его значения, используя метод Join:
    • // Задание 4
var names = new string[3] {"Иван", "Елена", "Мария"};
var formattedNames = string.Join(",", names);
Console.WriteLine(formattedNames);
    Метод Join объединяет коллекцию значений строкового типа, используя указанный разделитель между элементами коллекции. В нашем случае разделитель — запятая.

      
    Задание #5:

  • Необходимо создать текст из нескольких строк, включая два пути к файлам. Если бы мы не использовали возможность дословного строкового значения, то нам бы пришлось использовать следующий код:
    • // мы должны использовать \n чтобы перейти на новую строку, необходимо использовать \ для вывода символа '\'
var text="Привет, Иван\nПосмотри на путь к файлам\nc:\\folder1\\folder2\nc:\\folder3\\folder4";
  • Такой код весьма нечитабельный. Теперь будем использовать дословную строку:
    • // Задание 5
var text = @"Привет, Иван
Посмотри на путь к файлам
c:\folder1\folder2
c:\folder3\folder4";
Console.WriteLine(text);
    В качестве префикса мы использовали @, затем вместо \n мы просто использовали новые строки и удалили все двойные слэши.
  • Запустите приложение и посмотрите на результат.
Лабораторная работа 2. Методы строк

Выполнить: Инициализируйте одномерный массив строкового типа следующими значениями: Иван Иванов, Петр Сидоров, Михаил Никитин, Ирина Александрова. Выведите приветственные сообщения для всех имен из списка (без фамилий).
Выполните задание дважды: в первом случае используйте методы IndexOf и Substring, во втором случае — только метод Split.
 
Примерный вывод:

Использование IndexOf и Substring:
Привет, Иван!
Привет, Петр!
Привет, Михаил!
Привет, Ирина!

Использование Split:
Привет, Иван!
Привет, Петр!
Привет, Михаил!
Привет, Ирина!

[Название проекта: Lesson_11Lab2, название файла L11Lab2.cs]

✍ Алгоритм:

  • Создайте новый проект и переименуйте основной файл, как указанно в задании.
  • Создайте массив типа string и инициализируйте его указанными в задании полными именами:
    • string[] fullNames = new string[] { "Иван Иванов", "Петр Сидоров", "Михаил Никитин", "Ирина Александрова" };
  • Создайте еще один массив типа string для хранения только имен (без фамилий). При объявлении массива необходимо указать количество элементов, т.к. инициализация элементов массива значениями будет происходить позже. 
    • string[] firstNames = new string[fullNames.Length];
    Количество элементов массива совпадает с количеством элементов массива fullNames. Необходимо использовать метод Length для получения количества элементов массива fullNames.
  • Для получения значений массива имен необходимо извлекать только имена из значений полных имен, т.е., например, «Петр» из «Петр Сидоров». Или, другими словами, отсекать все символы строки, начиная с 0, до первого встреченного символа пробела:
    • П е т р  С и д о р о в
0 1 2 3 4
  • Для поиска символа пробела будем использовать метод IndexOf method. Для прохода по элементам массива будем использовать цикл for:
    • for (var i = 0; i < fullNames.Length; i++) {
   var index = fullNames[i].IndexOf(' ');
   ...
}
    Метод IndexOf ищет индекс (начиная с 0) первого встреченного символа Unicode или строки в указанном экземпляре объекта. Метотд возвращает значение -1, если символ или строка не найдены.
  • После этого индекс символа пробел будет сохранен в переменной index. Теперь необходимо использовать метод Substringдля извлечения имени и вывода его со словом ‘Привет, ‘:
    • for (var i = 0; i < fullNames.Length; i++) { 
    var index = fullNames[i].IndexOf(' ');
    firstNames[i] = fullNames[i].Substring(0, index);
    Console.WriteLine("Привет, " + firstNames[i]+"!");
}
    Метод Substring возвращает подстроку из fullNames. Подстрока начинается с 0 (0 индекс) и имеет определенную длину (значение переменной index).
  • Запустите приложение и проверьте выходные данные.
  • Такой же результат необходимо получить, используя метод Split method. В функции Main введите следующий код после уже добавленного код function, after the previous code:
    • Console.WriteLine("Split method:");
    for (var i = 0; i < fullNames.Length; i++)
      {
        firstNames = fullNames[i].Split(' ');
        Console.WriteLine("Привет, " + firstNames[0]+"!");
      }
    Метод split возвращает массив слов (определяя их по пробелам). Так для ‘Петр Сидоров’ вернется firstNames[0] = ‘Петр’ и firstNames[1] = ‘Сидоров’.
    Метод Split создает массив подстрок, используя в качестве разделителя между подстроками определенный символ, пробел (' ') в нашем случае.
  • Запустите приложение еще раз.
  • Загрузите файл .cs.
Задание 1:

Выполнить: Запрашивается символ (переменная c). Переменная s строкового типа содержит ровно два символа c. Найдите подстроку между этими двумя символами. Используйте класс string (не StringBuilder).
   
Указание 1: Для решения задания лучше использовать методы Substring, IndexOf и LastIndexOf.

Указание 2: Создайте пользовательский метод BetweenChars с двумя аргументами — сама строка и символ. Вызовите метод дважды с разными значениями параметров.

Примерный вывод:

Результат для строки astra и символа a: str
Результат для строки nana и символа a: n

  
[Название проекта: Lesson_11Task1, Название файла L11Task1.cs]

Задание 2: С методами и без методов

Выполнить: Создайте программу для поиска символа s в строке. Выведите значение true, если символ s найден, и false — если не найден.
   
Указание 1: Выполните программу разными способами: 1) используя метод Contains и 2) используя проход по символам строки циклом for.
Указание 2: Возможно, вам пригодится логическая переменная:

bool b = false;

Указание 3: Для выхода из цикла можно использовать оператор break:

// когда i принимает значение 5, компилятор выходит из цикла:
for (int i = 1; i <= 100; i++)
        {
            if (i == 5)
            {
                break;
            }
            Console.WriteLine(i);
        }

  
Примерный вывод:

Результат 1: Строка 'hello' содержит s: False
Результат 2: Строка 'hello' содержит s: False
++++++++++++++
Результат 1: Строка 'hello sir' содержит s: True
Результат  2: Строка 'hello sir' содержит s: True

  
[Название проекта: Lesson_11Task2, название файла L11Task2.cs]

Задание 3:

Выполнить: Создайте программу подсчитывающую количество сочетаний букв «ma» в тексте. Не разрешается использовать стандартные методы, выполните программу, используя цикл для перебора символов в строке.
   
Указание 1: Создайте функцию CountInText с двумя параметрами: строка с текстом и строка с сочетанием букв, которое необходимо искать в тексте.

Примерный вывод:

Строка 'hello world' содержит 0 вхождений 'ma'
+++++++++++++++++++
Строка 'my mammy is the best, ma-ma-ma' содержит 4 вхождений 'ma'

  
[Название проекта: Lesson_11Task3, название файла L11Task3.cs]

Задание 4:

Выполнить: Вводится строка (переменная s). Удалите всё между первыми двумя символами ‘*‘. Если в cтроке нет таких символов, не меняйте ничего. Если в строке только один символ *, удалите всё до конца, начиная с этого символа. Используйте класс string (не StringBuilder).
   
Указание 1: Лучше использовать методы Contains, IndexOf и Remove. Метод IndexOf может принимать два параметра: 

IndexOf(char value, int StartIndex)

Указание 2: Создайте метод RemoveBetweenChars с двумя параметрами, they are the строка и символ (для символа должно быть указано значение по умолчанию *). Вызовите метод дважды с разными параметрами.

Примерный вывод:

Результат для строки ast*qqra* и символа *: ast**
Результат для строки POW*EROFBULL и символа *: POW

  
[Solution and Project name: Lesson_11Task4, file name L11Task4.cs]

Лабораторная работа 3. Использование класса StringBuilder
  
Выполнить:  Инвертировать вводимую строку.

Примерный вывод: 

Введите предложение:
Hello world
Инвертированное предложение:
dlrow olleH

 
[Название проект: Lesson_11Lab3, название файла L11Lab3.cs]

✍ Алгоритм:

  • Создайте новый проект и переименуйте главный файл.
  • Подключите указанную директиву для возможности использования класса StringBuilder:
    • using System.Text;
  • Выведите сообщение пользователю с запросом ввода строки:
    •  Console.WriteLine("Введите предложение:");
  • Создайте экземпляр объекта класса StringBuilder. Инициализируйте экземпляр введенным значением:
    • StringBuilder sb = new StringBuilder(Console.ReadLine());
  • Для инвертирования предложения мы собираемся использовать следующий алгоритм: берем первый символ строки и меняем его с последним, затем берем второй и меняем его с предпоследним и т.д. пока символы не встретятся в середине строки.
  • Используйте цикл for для прохода по символам строки. Нам пригодятся два счетчика для цикла for — один из них для прохода по символам строки, начиная с начала строки, второй — для прохода по символам, начиная с конца строки:
    • char c; // для временного хранения символа
// счетчик i - для прохода с начала строки, j - с конца строки
for (int i = 0, j = sb.Length - 1; i < j; i++, j--) 
   {
       ...
   }
  • В теле цикла необходимо обменивать c значения символов с начала строки со значением таковых с конца строки:
    • for (int i = 0, j = sb.Length - 1; i < j; i++, j--)
  {
     c = sb[i];
     sb[i] = sb[j];
     sb[j] = c;
   }
  • После выполнения цикла мы получим результат инвертированной строки в переменной sb. Выведите результат в консоль:
    • Console.WriteLine("инвертированная строка:");
Console.WriteLine(sb);
  • Запустите приложение.
  • Добавьте комментарии и загрузите файл .cs на проверку.
Задание 5:

Выполнить: Даны две строки. Добавьте такое кол-во пробелов к той строке, которая короче, чтобы длина строк стала одинаковой. Используйте класс StringBuilder.
   
Указание 1: Для выполнения задания проще использовать метод Append.

Указание 2: Создайте метод AddSpaces с двумя аргументами - сама строка и кол-во пробелов, которые необходимо добавить.

Примерный вывод:

string1=1234.  string2=123456.
result: string1=1234  .  string2=123456.

  
[Название проекта: Lesson_11Task5, название файла L11Task5.cs]

Задание 6:

Выполнить: Дана строка S, состоящая из двух чисел, разделенных пробелом; и задан символ C, который может принимать одно из следующих значений: +, -, * (знак соответствующей математической операции). Создайте строку, содержащую результат выполнения операции C с числами из строки S, например '2+3=5'.

   
Указание 1: Создайте метод Calculate с двумя аргументами: строка S и символ C.
Указание 2: Для перевода символа в строковое значение понадобится метод .ToString().

Примерный вывод:

Строка: 4 5
Символ операции: +
Результат: 4+5=9
+++++++++
Строка: 4 5
Символ операции: *
Результат: 4*5=20

  
[Название проекта: Lesson_11Task6, название файла L11Task6.cs]

Назад
К оглавлению
Далее