Pythonでバージョン番号を比較する方法を解説

プログラム開発では、2つのバージョン番号を比較する場面がよくあります。本記事では、Pythonを使ってバージョン番号version1とversion2を比較するアルゴリズムを解説します。

問題の概要

2つのバージョン番号version1とversion2が与えられたとき、以下のルールに従って結果を返します。

• version1 > version2 の場合は 1 を返す
• version1 < version2 の場合は -1 を返す
• それ以外（等しい場合）は 0 を返す

前提条件

この問題では、以下の条件が成り立つと仮定できます。

• バージョン文字列は空ではなく、数字とドット（.）のみを含む
• ドットは小数点を表すものではなく、数値の区切りとして使用される

つまり、「2.5」は「2と半分」や「バージョン3への途中」という意味ではなく、第1レベルリビジョンが2、第2レベルリビジョンが5であることを意味します。

また、各レベルのデフォルトのリビジョン番号は0とみなせます。例えば、バージョン番号「3.4」の場合、第1レベルのリビジョン番号は3、第2レベルは4であり、第3レベルと第4レベルのリビジョン番号はどちらも0です。

例えば、入力が version1 = "1.0.1"、version2 = "1" の場合、出力は +1 になります。これは、第3レベルのリビジョン番号を0とみなして「1.0.1」と「1.0.0」を比較したとき、前者の方が大きいためです。

解決手順

この問題を解くには、以下の手順に従います。

1. version1をドットで分割し、整数の配列version1_arrを作成する
2. version2も同様にドットで分割し、配列version2_arrを作成する
3. iを0からversion1_arrとversion2_arrのサイズの最大値まで繰り返す
   • v1 := iがversion1_arrのサイズ未満ならversion1_arr[i]、そうでなければ0
   • v2 := iがversion2_arrのサイズ未満ならversion2_arr[i]、そうでなければ0
   • v1 > v2 なら 1 を返し、v1 < v2 なら -1 を返す
4. ループが完了したら 0 を返す

Pythonでの実装例

理解を深めるために、実際の実装を見てみましょう。

class Solution:
    def compareVersion(self, version1, version2):
        versions1 = [int(v) for v in version1.split(".")]
        versions2 = [int(v) for v in version2.split(".")]
        for i in range(max(len(versions1), len(versions2))):
            v1 = versions1[i] if i < len(versions1) else 0
            v2 = versions2[i] if i < len(versions2) else 0
            if v1 > v2:
                return 1
            elif v1 < v2:
                return -1
        return 0

ob1 = Solution()
print(ob1.compareVersion("1.0.1", "1.0"))

入力

"1.0.1"
"1.0"

出力

1

コードのポイント

この実装の重要なポイントは以下の通りです。

• split(".")による分割： バージョン文字列をドットで分割し、各レベルのリビジョン番号を整数のリストに変換します。
• 長さの違いへの対応： 「1.0.1」と「1.0」のように桁数が異なるバージョンでも、足りない部分を0として補完することで正しく比較できます。
• zip_longestの代替手法： 標準ライブラリのitertools.zip_longestを使えば、より簡潔に書くことも可能です。

このアルゴリズムの計算量はO(n)（nはバージョン文字列の長さ）であり、非常に効率的です。パッケージ管理システムやアップデートチェック機能など、さまざまな場面で応用できる基本的なテクニックなので、ぜひマスターしておきましょう。