Pythonで数字のリスト形式の数値に1を加算する方法【サンプルコード付き】

問題の概要

ここでは、「nums」という名前の配列があるとします。この配列には、ある数値の各桁（10進数）が要素として格納されています。たとえば、[2, 5, 6] という配列は数値 256 を表します。この数値に 1 を加算し、結果を同じリスト形式で返すことが求められます。

たとえば、入力が nums = [2, 6, 9] の場合、269 に 1 を足した 270 を表す [2, 7, 0] が出力されます。

解決のアプローチ

この問題は、リストの末尾（最下位の桁）から順に処理していくことで解決できます。具体的な手順は以下の通りです。

• 変数 i に「nums のサイズ − 1」を代入する（末尾のインデックス）。

• i が 0 以上である間、次の処理を繰り返す。

• もし nums[i] + 1 が 9 以下であれば：

  • nums[i] に 1 を加算する。

  • 繰り返しを抜けて終了する。

• そうでなければ（その桁が 9 で繰り上がりが発生する場合）：

  • nums[i] を 0 にする。

  • i を 1 減らして、一つ上の桁へ進む。

• ループ終了後に i が 0 未満であれば、すべての桁が 9 だったことを意味するため、リストの先頭に 1 を挿入する。

• nums を返す。

実装例

それでは、実際のコードを見てみましょう。

def solve(nums):
   i = len(nums) - 1
   while i >= 0:
      if nums[i] + 1 <= 9:
         nums[i] = nums[i] + 1
         break
      else:
         nums[i] = 0
         i -= 1
   if i < 0:
      nums.insert(0, 1)
   return nums

nums = [2, 6, 9]
print(solve(nums))

入力

[2, 6, 9]

出力

[2, 7, 0]

コードのポイント

このアルゴリズムの計算量は O(n)（n は桁数）です。最悪の場合でもリスト全体を一度だけ走査すればよいため、非常に効率的です。

また、すべての桁が 9 のケース（例：[9, 9, 9] に 1 を足して [1, 0, 0, 0] になる場合）にも対応できます。この場合はループが最後まで回りきって i が負になるため、先頭への挿入処理によって正しく繰り上がりが反映されます。