Lekce 7: Jak efektivně manipulovat s řetězci v C#

Řetězce jsou neodmyslitelnou součástí většiny programovacích jazyků, včetně C#. Jsou nezbytné při zpracování textu, práci s uživatelským vstupem, zobrazování výstupů nebo komunikaci mezi aplikacemi. C# poskytuje výkonný nástroj pro práci s řetězci prostřednictvím třídy string. Tato třída nabízí různé metody pro manipulaci s textem, analýzu, porovnávání a formátování řetězců.

V této lekci se zaměříme na základní operace s řetězci, metody dostupné v třídě string, a také na výkonovou optimalizaci při práci s textovými daty. Podíváme se na různé způsoby formátování řetězců a na to, jak efektivně zpracovávat velké objemy textových dat pomocí třídy StringBuilder.

Co je řetězec?

V C# jsou řetězce reprezentovány pomocí třídy string, což je alias pro třídu System.String. Řetězec je imutabilní, což znamená, že jakmile je vytvořen, nelze jeho obsah změnit. Jakákoliv operace, která vypadá jako úprava řetězce, ve skutečnosti vytváří nový řetězec a starý zůstává nezměněn.

Příklad deklarace a inicializace řetězce:

string text = "Ahoj, světe!";

V tomto příkladu je vytvořen řetězec s hodnotou „Ahoj, světe!“. Hodnota je uložena v proměnné text a zůstává neměnná.

Základní operace s řetězci

1. Spojování řetězců (konkatenace)

Řetězce můžeme spojovat pomocí operátoru +, což je jeden z nejběžnějších způsobů práce s textovými daty.

string cast1 = "Ahoj";
string cast2 = "světe";
string celek = cast1 + ", " + cast2 + "!";

V tomto případě jsou dva řetězce cast1 a cast2 spojeny a výsledný řetězec je „Ahoj, světe!“.

2. Zjištění délky řetězce

Délku řetězce, tedy počet znaků, můžeme zjistit pomocí vlastnosti Length.

string text = "Ahoj, světe!";
int delka = text.Length;

Zde proměnná delka bude obsahovat hodnotu 12, což odpovídá počtu znaků v řetězci „Ahoj, světe!“.

3. Přístup k jednotlivým znakům

Jednotlivé znaky v řetězci můžeme získat pomocí indexace, přičemž index začíná od nuly.

char prvniZnak = text[0];  // A
char posledniZnak = text[text.Length - 1];  // !

Zde proměnná prvniZnak bude obsahovat znak ‚A‘ a posledniZnak bude ‚!‘, což je poslední znak řetězce.

Běžné metody pro práci s řetězci

Třída string poskytuje mnoho užitečných metod pro manipulaci s textem. Zde je několik často používaných metod:

1. Substring – Vytvoření podřetězce

Metoda Substring vrací část řetězce, počínaje zadaným indexem.

string text = "Ahoj, světe!";
string podretezec = text.Substring(6, 5);  // "světe"

Zde podřetězec bude obsahovat hodnotu „světe“, protože vybíráme 5 znaků počínaje indexem 6.

2. ToUpper a ToLower – Převedení na velká nebo malá písmena

Tyto metody převedou všechny znaky řetězce na velká nebo malá písmena.

string velkyText = text.ToUpper();  // AHOJ, SVĚTE!
string malyText = text.ToLower();   // ahoj, světe!

3. Replace – Nahrazení části řetězce

Metoda Replace nahrazuje všechny výskyty určitého podřetězce nebo znaku v řetězci.

string novyText = text.Replace("světe", "C#");  // "Ahoj, C#!"

4. IndexOf – Najde první výskyt znaku nebo podřetězce

Metoda IndexOf vrátí index prvního výskytu zadaného znaku nebo podřetězce.

int pozice = text.IndexOf("světe");  // 6

Pokud hledaný řetězec není nalezen, metoda vrátí -1.

5. Trim – Odstranění mezer

Metoda Trim odstraní bílé znaky (mezery, nové řádky) na začátku a na konci řetězce.

string textSMezerami = "   Ahoj, světe!   ";
string orezanyText = textSMezerami.Trim();  // "Ahoj, světe!"

Formátování řetězců

C# nabízí několik způsobů, jak dynamicky formátovat řetězce. Můžeme použít konkatenaci, metodu String.Format, nebo nejnovější způsob – interpolaci řetězců.

1. Konkatenace

Jednoduché formátování lze provést pomocí operátoru +.

string jmeno = "Petr";
int vek = 30;
string vysledek = "Jmenuji se " + jmeno + " a je mi " + vek + " let.";

2. String.Format

Metoda String.Format umožňuje vkládání hodnot do textového řetězce pomocí speciálních formátovacích zástupných znaků.

string vysledek = String.Format("Jmenuji se {0} a je mi {1} let.", jmeno, vek);

3. Interpolace řetězců

Interpolace řetězců je moderní a čitelnější způsob formátování. Při interpolaci používáme znak $ před řetězcem a do složených závorek {} vkládáme proměnné.

string vysledek = $"Jmenuji se {jmeno} a je mi {vek} let.";

Efektivní práce s řetězci – StringBuilder

Řetězce v C# jsou neměnné, což znamená, že každá úprava řetězce vytvoří nový objekt v paměti. To může být neefektivní, zejména pokud často provádíme úpravy velkých řetězců. Pro efektivní manipulaci s textem, který se často mění, je lepší použít třídu StringBuilder z knihovny System.Text.

Příklad použití StringBuilder:

using System.Text;

StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.Append("Ahoj");
sb.Append(", ");
sb.Append("světe!");
string vysledek = sb.ToString();

Tento přístup je mnohem efektivnější, pokud pracujeme s textem, který se často mění nebo upravuje, protože nedochází k vytváření zbytečných instancí řetězců.

Závěr

Práce s řetězci je nezbytnou dovedností pro každého vývojáře. V této lekci jsme si ukázali, jak C# poskytuje silnou podporu pro manipulaci s textem prostřednictvím třídy string a jejích metod. Naučili jsme se, jak vytvářet a upravovat řetězce, jak je formátovat a jak efektivně pracovat s velkým množstvím textu pomocí třídy StringBuilder. Pochopení práce s řetězci nám umožní vytvářet flexibilní a výkonné aplikace, které mohou efektivně zpracovávat textová data.