Pythonで複数のメールボックスから重要なメールをラウンドロビン順に抽出するプログラム

本記事では、複数のメールボックスからジャンクメールを除外し、重要なメールだけを1つのリストにまとめるPythonプログラムを紹介します。

問題の概要

複数のメールボックス(リスト)が与えられます。各メールボックスには文字列のリストが格納されており、それぞれの文字列は次のいずれかを表します。

• 「J」: ジャンクメール(Junk)
• 「P」: 個人メール(Personal)
• 「W」: 仕事メール(Work)

最初のメールボックスから順にラウンドロビン方式(各メールボックスを1通ずつ順番に巡回する方式)でメールを取り出し、「J」を除外した結果を1つのリストとして返すのが目的です。

入力例と出力例

たとえば、入力が以下の場合を考えてみましょう。

mailboxes = [["W", "P"], ["J", "P", "J"], ["W"]]

フィルタリング前の取得順序は W → J → W → P → P → J となります。ここからジャンクメール「J」を除外すると、最終的な出力は次のようになります。

["W", "W", "P", "P"]

解法のアプローチ

この問題は、以下の手順で解くことができます。

1. メールボックスの総数を n_mailboxes として取得します。
2. 結果を格納するための空リスト result を用意します。
3. 各メールボックスの読み込み位置を記録する counts リストを、要素数 n_mailboxes・すべて0で初期化して作成します。
4. ループ継続フラグ more を True に設定します。
5. more が真である限り、以下を繰り返します。
   • more を False にリセットします。
   • i を 0 から n_mailboxes - 1 まで順に処理します。
     • index に counts[i] を、mailbox に mailboxes[i] を代入します。
     • index がそのメールボックスのサイズ未満であれば:
       • more を True にします(まだ未処理のメールが残っているため)。
       • counts[i] を1増やします。
       • mail に mailbox[index] を代入します。
       • mail が「J」でなければ、result の末尾に追加します。
6. すべての処理が完了したら result を返します。

Pythonでの実装例

それでは、実際のコードを見てみましょう。

class Solution:
    def solve(self, mailboxes):
        n_mailboxes = len(mailboxes)
        result = []
        counts = [0] * n_mailboxes
        more = True
        while more:
            more = False
            for i in range(n_mailboxes):
                index, mailbox = counts[i], mailboxes[i]
                if index < len(mailbox):
                    more = True
                    counts[i] += 1
                    mail = mailbox[index]
                    if mail != "J":
                        result.append(mail)
        return result

ob = Solution()
mailboxes = [["W", "P"], ["J", "P", "J"], ["W"]]
print(ob.solve(mailboxes))

入力

[["W", "P"], ["J", "P", "J"], ["W"]]

出力

['W', 'W', 'P', 'P']

コードのポイント

このアルゴリズムのポイントは、counts リストによって各メールボックスのどこまで読み込んだかを管理している点です。これにより、メールボックスごとの長さが異なっていても、正しくラウンドロビン形式で巡回できます。また、more フラグは「まだ処理していないメールが1つでも残っているかどうか」を判定する役割を担っており、全メールボックスの末尾に到達した時点でループが終了します。

計算量は、メールの総数をN、メールボックスの数をMとすると O(N × M) となります。各パスで全メールボックスをチェックする必要があるためです。ただし、実用上は十分高速に動作します。