【Python】英数字混在の文字列を「小文字→大文字→奇数→偶数」の順に並べ替える方法

英字と数字が混在した文字列 s が与えられたとき、次の条件に従って並べ替えることを考えます。

• すべての小文字は、大文字よりも前に配置する。
• すべての大文字は、数字よりも前に配置する。
• 数字同士については、奇数を偶数よりも前に配置する。

たとえば、入力が s = "HeLlo1234" の場合、出力は eloHL1324 となります。

解き方のアプローチ

この問題は、各文字に対して「並び順を決めるための優先度コード」を計算し、その値をソートのキーとして使うことで解けます。具体的な手順は以下のとおりです。

• 関数 f() を定義します。引数として1文字 c を受け取ります。
• code を 0 で初期化します。
• c が大文字の場合は、code = 10^3 とします。
• c が数字の場合は、まず code = 10^6 とします。さらに、c のASCIIコードが偶数（つまり偶数の数字）であれば、code = 10^9 に変更します。
• code + ord(c)（優先度コード＋ASCIIコード）を返します。
• メイン処理では、sorted() を使って文字列 s の各文字を f() の戻り値の昇順に並べ替え、結果を連結して返します。

なぜこの方法でうまくいくのか

ASCIIコードの性質上、単純にソートしても意図した順序にはなりません。そこで、文字の種類ごとに大きなオフセット値（10^3、10^6、10^9）を加算することで、「小文字 → 大文字 → 奇数の数字 → 偶数の数字」というグループ順序を強制的に作り出しています。同じグループ内ではASCIIコードそのものが比較されるため、それぞれアルファベット順・数値順に正しく整列します。

実装例

以下がPythonでの実装例です。

def f(c):
   code = 0
   if c.isupper():
      code = 10 ** 3
   elif c.isdigit():
      code = 10 ** 6
      if ord(c) % 2 == 0:
         code = 10 ** 9
   return code + ord(c)

def solve(s):
   l = sorted(s, key=lambda c: f(c))
   return ''.join(l)

s = "HeLlo1234"
print(solve(s))

入力

"HeLlo1234"

出力

eloHL1324