Javaのsplitメソッドを使ってマトリックス（行列）内の文字列を検索する方法

Javaのsplitメソッドを活用すると、マトリックス（行列）の中に特定の文字列が存在するかどうかを効率的に判定できます。この記事では、水平方向（行）だけでなく垂直方向（列）にも対応した文字列検索の実装例を紹介します。

サンプルコード

import java.util.*;
public class Demo {
   public static int search_string(String[] my_matrix, String search_string){
      for (String input : my_matrix){
         String[] my_value = input.split(search_string);
         if (my_value.length >= 2 || my_value.length == 0){
            return 1;
         }
         else if (my_value.length == 1 && input.length() != my_value[0].length()){
            return 1;
         }
      }
      return 0;
   }
   public static String[] vertical_search(String[] my_matrix){
      String[] vertical_search_value = new String[my_matrix[0].length()];
      for (int i = 0; i < my_matrix[0].length(); i++){
         String temp = "";
         for (int j = 0; j < my_matrix.length; j++)
            temp += my_matrix[j].charAt(i);
         vertical_search_value[i] = temp;
      }
      return vertical_search_value;
   }
   public static void main(String[] args){
      String[] my_matrix = { "This", "Sample", "This" };
      String search_string = "This";
      String[] vertical_matrix = vertical_search(my_matrix);
      int horizontal_search_result = search_string(my_matrix, search_string);
      int vertical_search_result = search_string(vertical_matrix, search_string);
      if (horizontal_search_result == 1 || vertical_search_result == 1)
         System.out.println("The string has been found in the matrix");
      else
         System.out.println("The string couldn't be found in the matrix");
   }
}

実行結果

The string has been found in the matrix

プログラムの仕組み

Demoクラスに定義されたsearch_stringメソッドは、マトリックスの各行に対して検索対象の文字列でsplitを実行し、その結果得られる配列の長さをチェックします。splitメソッドの挙動には以下のような特徴があります。

• 行全体が検索文字列と一致した場合：分割によって空の要素しか残らないため、配列の長さは0になります。
• 検索文字列が行の中間に含まれる場合：前後の部分文字列に分かれるため、配列の長さは2以上になります。
• 配列の長さが1になるケース：検索文字列が行の先頭側または末尾側にある場合、あるいは文字列が一切含まれない場合です。ただし、元の行の長さと分割後の要素の長さを比較することで、実際に文字列が含まれているかどうかを正確に判別できます。

これらの条件のいずれかに該当すれば、その行に検索文字列が存在すると判断され、メソッドは1を返します。

垂直方向（列）の検索について

vertical_searchメソッドは、マトリックスを転置（行と列の入れ替え）して新しい文字列配列を生成します。これにより、各列の文字を縦に連結した文字列が作られ、同じsearch_stringメソッドを再利用して列方向の検索が可能になります。

最後にmainメソッドでは、水平方向と垂直方向の両方の検索結果を確認し、どちらか一方でも文字列が見つかれば「The string has been found in the matrix」と出力します。見つからない場合は、その旨を示すメッセージが表示されます。