Pythonで文字列内の単語を縦方向（垂直）に出力する方法

はじめに

文字列 s が与えられたとき、s 内に登場する順序と同じ順序で、すべての単語を垂直方向（縦方向）に読み取る問題を考えてみましょう。結果は文字列のリストとして返され、必要に応じてスペースで埋めます。ただし、末尾のスペースは許可されません。

各単語は必ず1つの列だけに配置され、1つの列には1つの単語しか含まれません。

例えば、入力文字列が "HOW ARE YOU" の場合、出力は次のようになります。

["HAY", "ORO", "WEU"]

これは、各行を左から右へ読むことで元の単語が復元できることを意味します。

アルゴリズムの考え方

この問題を解くために、以下の手順に従います。

• s をスペースで区切って文字列のリストに分割し、空の配列 x を用意して、row = 0 とします。

• s 内の各単語 i について、row を row と i の長さのうち大きい方に更新します（＝最も長い単語の長さが行数になります）。

• col を s の要素数（単語数）とします。

• 空文字列で満たされた、サイズ row の配列 ans を作成します。

• i を 0 から col - 1 まで繰り返します。

  • j = 0 とします。

  • j < len(s[i]) の間、以下を繰り返します。

    • i - len(ans[j]) >= 1 の間、ans[j] に半角スペースを連結します（列の先頭部分をスペースで埋める処理）。

    • ans[j] に s[i][j]（i番目の単語のj文字目）を連結します。

    • j を1増やします。

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(object):
    def printVertically(self, s):
        s = s.split(" ")
        x = []
        row = 0
        for i in s:
            row = max(row, len(i))
        col = len(s)
        ans = ["" for i in range(row)]
        j = 0
        for i in range(col):
            j = 0
            while j < len(s[i]):
                while i - len(ans[j]) >= 1:
                    ans[j] += " "
                ans[j] += s[i][j]
                j += 1
        return ans

ob = Solution()
print(ob.printVertically("HOW ARE YOU"))
print(ob.printVertically("TO BE OR NOT TO BE"))

入力例

"HOW ARE YOU"
"TO BE OR NOT TO BE"

出力結果

["HAY","ORO","WEU"]
["TBONTB","OEROOE"," T"]

処理のポイント

このアルゴリズムの重要なポイントは以下の通りです。

• 行数の決定： 最も長い単語の長さが、出力リストの要素数（行数）になります。

• スペースの補完： 単語が短い場合、その位置より前の行ではスペースで埋める必要があります。これにより、各列の文字が正しく縦に揃います。

• 末尾スペースの除去： 各行の末尾には余分なスペースが残らないように、文字を追加するタイミングで制御しています。

計算量は、単語数を C、最長単語の長さを R とすると O(C × R) となり、効率的に処理できます。