substringの範囲

いまいち分かりにくい、substringの範囲について。
例えば次のプログラム。

import java.util.*;

public class Main {
	static Scanner sc = new Scanner(System.in);
	public static void main(String[] args) {
		String s = "abcde";
		System.out.println(s.substring(1,3));
	}
}

文字列「”abcde”」に対してsubstring(1,3)とすると、「bc」が抜き出される。

プログラミング言語では最初の要素が0で表されるので、文字列abcdeは0～4の数字で表されることになる。つまり、1文字目は「b」であり、3文字目は「d」である。それなのにどうして「bcd」ではなく「bc」が抜き出されるのか。

まず基本的なこととして、文字列sにおいてsubstringで指定できる範囲は「0～s.length()」になる。つまり、abcdeなら0～5の範囲で指定できる。そう、abcdeは0～4の数字で表されるのに、substringでは0～5の範囲で抜き出せるのだ。いったい処理はどうなっているのか。僕が思うに、おそらく以下のような基準に基づいて抜き出している。

0 a 1 b 2 c 3 d 4 e 5

0～5までの数字が、substringで指定可能な範囲で、その間に文字列が挟まれているという具合だ。このとき、substring(1,3)とすると、1と3の間にある文字は「bc」になる。同様に、先頭の1文字を抜き出すならsubstring(0,1)になるし、末尾の1文字を抜き出すならsubstring(4,5)になる。末尾の1文字については、substring(s.length()-1,s.length())とも書ける。

判明した基準をもとにして、いくつかの例題を解き、それを確かめてみたいと思う。

【１、文字列strのn文字目を1文字抜き出す場合】

・String n = str.substring(n,n+1);

抜き出すのが1文字だけの場合、char型が使えるので、
・char n = str.charAt(n);
としても抜き出せる。

また、n文字目からm文字分抜き出したい場合は、
・String m = str.substring(n,n+m);
とすればよい。

【２、文字列を真ん中で二分する場合】

import java.util.*;

public class Main {
	static Scanner sc = new Scanner(System.in);
	public static void main(String[] args) {
		String a = "1113555"; //文字列の長さが奇数の場合
		String b = "222444"; //文字列の長さが偶数の場合
		
		//文字列aを左右に分割（中央の文字はスルー）
		String a_L = a.substring(0,a.length()/2);
		String a_R = a.substring(a.length()/2+1,a.length());
		
		//文字列bを左右に分割（こっちは二分可能）
		String b_L = b.substring(0,b.length()/2);
		String b_R = b.substring(b.length()/2,b.length());
		
		System.out.println(a_L+":"+a_R);
		//output = 111:555
		
		System.out.println(b_L+":"+b_R);
		//output = 222:444
	}
}

【補足】奇数長の文字列strから中央の文字だけ抜き出す場合
・substring(str.length()/2,str.length()/2+1);

【３、先頭からn文字、末尾からn文字抜き出す場合】

import java.util.*;

public class Main {
	static Scanner sc = new Scanner(System.in);
	public static void main(String[] args) {
		String a = "oooxxx"; 
		String b = "???!!!"; 
		int n = 3;
		
		//aの先頭からn文字抜き出す
		String a_top = a.substring(0,n);
		
		//bの末尾からn文字抜き出す
		String b_last = b.substring(b.length()-n,b.length());
		
		System.out.println(a_top);
		//output = ooo
		
		System.out.println(b_last);
		//output = !!!
	}
}