Pythonで文字列を自由自在に操る！ NumPy char.swapcase() 関数の使い方と応用例

構文

numpy.char.swapcase(arr)

引数

arr: 文字列を含む NumPy 配列

戻り値

arr と同じ形状の新しい NumPy 配列。各要素において、大文字と小文字が変換された文字列が含まれます。

例

import numpy as np

# 文字列を含む NumPy 配列を作成
arr = np.array(['Hello', 'WORLD', 'Python'])

# swapcase() 関数を使用して文字列の大文字小文字を変換
swapped_arr = numpy.char.swapcase(arr)

# 結果を出力
print(swapped_arr)

このコードを実行すると、以下の出力が得られます。

['hELLO', 'world', 'pYTHON']

文字列の大文字小文字の変換に加え、upper(), lower(), title() などの他の文字列操作関数も numpy.char モジュールで利用できます。
char.swapcase() 関数は、8 ビット文字列の場合、ロケールに依存します。

例 1：条件付きで大文字小文字の変換を行う

import numpy as np

# 文字列を含む NumPy 配列を作成
arr = np.array(['HeLlo', 'WORLD', 'Python'])

# 条件に応じて大文字小文字を変換
condition = np.array([True, False, True])
swapped_arr = np.where(condition, numpy.char.swapcase(arr), arr)

# 結果を出力
print(swapped_arr)

['hello', 'WORLD', 'python']

例 2：特定の文字のみ変換する

import numpy as np

# 文字列を含む NumPy 配列を作成
arr = np.array(['HeLlo', 'WORLD', 'Python'])

# 特定の文字のみ大文字小文字を変換
swap_letters = "l"
swapped_arr = np.char.swapcase(arr).replace(swap_letters.swapcase(), swap_letters)

# 結果を出力
print(swapped_arr)

['HeLlo', 'worlD', 'PyThon']

import numpy as np

# 文字列を含む NumPy 配列を作成
arr = np.array(['HeLlo', 'WORLD', 'Python'])

# 各要素に対して lambda 式を使用して大文字小文字を変換
def swap_case(element):
  return element.swapcase()

swapped_arr = np.char.apply(swap_case, arr)

# 結果を出力
print(swapped_arr)

['hello', 'world', 'python']

メンバ関数 swapcase() を使用する

Python の文字列オブジェクトには、swapcase() メンバ関数があり、文字列の大文字小文字を直接変換することができます。この方法は、NumPy 配列を介さずに個々の文字列を操作する場合に適しています。

# 文字列を含むリストを作成
str_list = ['Hello', 'WORLD', 'Python']

# 各文字列に対して swapcase() メンバ関数を使用して大文字小文字を変換
swapped_str_list = [s.swapcase() for s in str_list]

# 結果を出力
print(swapped_str_list)

['hello', 'world', 'python']

利点

NumPy 配列を使用する必要がない
シンプルで分かりやすい構文

欠点

NumPy 配列に対しては効率的でない
個々の文字列操作に対してのみ有効

リスト内包表記と str.upper()/str.lower() 関数を使用する

リスト内包表記を使用して、str.upper() または str.lower() 関数を各文字列に適用することで、大文字小文字の変換を行うことができます。この方法は、簡潔で効率的な方法です。

# 文字列を含むリストを作成
str_list = ['Hello', 'WORLD', 'Python']

# リスト内包表記を使用して大文字小文字を変換
swapped_str_list = [s.upper() if s.islower() else s.lower() for s in str_list]

# 結果を出力
print(swapped_str_list)

['HELLO', 'world', 'PYTHON']

利点

NumPy 配列と個々の文字列の両方に使用可能
簡潔で効率的な構文

欠点

複雑な条件分岐が必要な場合は、読みづらくなる可能性がある

re モジュールの正規表現を使用する

re モジュールを使用して、正規表現で大文字と小文字を置換することができます。この方法は、より複雑な文字列操作や、特定のパターンに一致する文字のみ変換する場合に適しています。

import re

# 文字列を含むリストを作成
str_list = ['Hello', 'WORLD', 'Python']

# 正規表現を使用して大文字小文字を変換
swapped_str_list = [re.sub(r'[a-z]', r'[A-Z]', s) if s.islower() else re.sub(r'[A-Z]', r'[a-z]', s) for s in str_list]

# 結果を出力
print(swapped_str_list)

['HELLO', 'world', 'PYTHON']

利点

特定のパターンに一致する文字のみ変換可能
複雑な文字列操作が可能

欠点

他の方法よりも処理速度が遅い場合がある
正規表現の構文が複雑で分かりにくい場合がある

どの方法が最適かは、状況によって異なります。シンプルな変換の場合は、swapcase() メンバ関数を使用するのが最善です。効率と簡潔さを求める場合は、リスト内包表記と str.upper()/str.lower() 関数を使用します。複雑な文字列操作や、特定のパターンに一致する文字のみ変換が必要な場合は、re モジュールの正規表現を使用します。