Pythonで文字列がバイナリ文字列（0と1のみ）かどうかを判定する方法

この記事では、与えられた文字列が「0」と「1」だけで構成されているかどうかを確認する方法を解説します。このような文字列はバイナリ文字列と呼ばれます。もし「2」や「3」など他の数字が含まれている場合は、非バイナリ文字列として分類します。

set()を使った方法

Pythonのset()は重複しない要素のみを格納する性質を持っています。そこで、対象の文字列にset()を適用し、その結果を「0」と「1」だけからなる集合と比較します。両者が一致すれば、その文字列は確実にバイナリ文字列です。

また、文字列が「1」のみ、または「0」のみで構成されている場合も考慮する必要があります。そのため、OR条件を使って、集合が{'0'}または{'1'}と一致する場合もバイナリ文字列と判定できるようにします。

サンプルコード

stringA = '0110101010111'
b = {'0', '1'}
t = set(stringA)

if b == t or t == {'0'} or t == {'1'}:
    print("StringA is a binary string.")
else:
    print("StringA is not a binary string.")

stringB = '0120101010111'
u = set(stringB)

if b == u or u == {'0'} or u == {'1'}:
    print("StringB is a binary string.")
else:
    print("StringB is not a binary string.")

実行結果

上記のコードを実行すると、以下の結果が得られます。

StringA is a binary string.
StringB is not a binary string.

単純な反復処理を使った方法

もうひとつの方法として、あらかじめ値が「01」または「10」である基準用の文字列を宣言しておきます。そして、与えられた文字列の各文字を順番に取り出し、その文字が基準の文字列に含まれていない場合は、フラグを立ててループを抜けます。最終的にフラグが立っていなければ、すべての文字が「0」か「1」であることになるため、バイナリ文字列と判定できます。

サンプルコード

stringA = "01100000001"

b = '10'
count = 0
for char in stringA:
    if char not in b:
        count = 1
        break
    else:
        pass
if count:
    print("StringA is not a binary string")
else:
    print("StringA is a binary string")

stringB = "01200000001"
for char in stringB:
    if char not in b:
        count = 1
        break
    else:
        pass
if count:
    print("StringB is not a binary string")
else:
    print("StringB is a binary string")

実行結果

上記のコードを実行すると、以下の結果が得られます。

StringA is a binary string
StringB is not a binary string

まとめ

set()を使う方法はコードが簡潔で、文字列全体を一度に判定できるのが特徴です。一方、反復処理による方法は、途中で無効な文字を見つけた時点で処理を中断できるため、長い文字列の場合に効率的な場合があります。用途に応じて使い分けるとよいでしょう。