Pythonの文字列結合(join,+)と繰り返し(*)を解説

# 基本的な結合の例
first = "Hello"
second = "World"

# 単純に結合
message = first + ", " + second + "!"
print(message)

# 複数行に分けて書きたい場合は括弧で囲むと読みやすい
long_message = (
    "Python " +
    "String " +
    "Concatenation"
)
print(long_message)

name = "Alice"
lang = "Python"

# スペースを挟む
s1 = name + " " + "likes" + " " + lang
print(s1)

# 改行を挟む
s2 = "1行目" + "\n" + "2行目"
print(s2)

# エラー例: intをstrにしないで結合しようとするとTypeError
name = "Taro"
age = 20

try:
    text = name + "は" + age + "歳です"   # ここでTypeError
    print(text)
except TypeError as e:
    print("エラー:", e)

# 解決策1: str()で文字列化
text_ok_1 = name + "は" + str(age) + "歳です"
print(text_ok_1)

# 解決策2: joinとmap(str)を使う(全部を文字列化してから結合)
text_ok_2 = "".join([name, "は", str(age), "歳です"])
print(text_ok_2)

# リスト内の単語を1つの文にする
words = ["Life", "is", "short"]
sentence = " ".join(words)  # " "が区切り文字
print(sentence)

# タプルでも同様
colors = ("red", "green", "blue")
csv = ",".join(colors)
print(csv)

items = ["A", "B", "C"]

print(", ".join(items))   # カンマ+空白区切り
print(" | ".join(items))  # パイプ区切り
print("\n".join(items))   # 改行区切り

# 大量連結の速度比較デモ
import time

parts = [str(i) for i in range(50000)]

# + を使う方法(悪い例): 毎回新しい文字列を作るため遅くなりやすい
t0 = time.perf_counter()
s_plus = ""
for p in parts:
    s_plus += p
t1 = time.perf_counter()

# join を使う方法(推奨)
t2 = time.perf_counter()
s_join = "".join(parts)
t3 = time.perf_counter()

print("plusの所要時間:", t1 - t0, "秒")
print("joinの所要時間:", t3 - t2, "秒")
print("結果の長さは同じか:", len(s_plus) == len(s_join))

data = ["Alice", "", "Bob", None, "Charlie"]

# そのままjoinするとTypeError(Nonetypeが混ざっているため)
try:
    print(", ".join(data))
except TypeError as e:
    print("エラー:", e)

# 対策1: Noneや空文字を除外
filtered = [x for x in data if x]  # 空文字とNoneを除外
print(", ".join(filtered))

# 対策2: すべて文字列化して結合(ただしNoneは"None"という文字になる)
as_str = map(str, data)  # 文字列化
print(", ".join(as_str))

# 対策3: Noneは空文字に、空要素はスキップなど、方針を明示
cleaned = [x if x is not None else "" for x in data]
print(", ".join([x for x in cleaned if x != ""]))

print("ha" * 3)     # "ha"を3回
print("abc" * 0)    # 0回は空文字
print("abc" * -1)   # 負数も空文字

title = "メニュー"
line = "=" * 20
print(line)
print(title)
print(line)

# インデント(空白4つを3回、つまり12スペース)
indent = " " * 12
print(indent + "- スタート")
print(indent + "- オプション")

# 悪い例: 末尾のハイフンを消すための後処理が必要
naive = ("ha-" * 3).rstrip("-")
print(naive)

# 良い例: joinで区切りを間にだけ入れる
good = "-".join(["ha"] * 3)
print(good)

# 応用: 動的回数nに対しても同様
n = 5
print(", ".join(["ok"] * n))

unit = "abc"
n1 = -10
n2 = 1_000_000  # 例: 100万回。実行環境により注意。

# 負数は空文字
print("負数の結果の長さ:", len(unit * n1))

# 大きな回数は長さが unit の長さ × 回数 になる
big = unit * n2
print("大きな繰り返しの長さ:", len(big))
print("先頭10文字:", big[:10])