【Python】配列で表された大きな数に1を加算する方法（Plus One問題）

整数の配列 A があるとします。A は n 個の非負の整数を要素として持ち、配列全体で1つの大きな数を表しています。例えば、A = [5, 3, 2, 4] が与えられた場合、これは数値 5324 を意味します。この配列 A を受け取り、その数に 1 を加算した結果を、同じく配列形式で返す必要があります。つまり、加算後の A は [5, 3, 2, 5] となるわけです。

解決のための手順

この問題は、以下の手順で解くことができます。

• 配列の各要素を文字列に変換しながら連結し、1つの文字列を作成する
• その文字列を整数型に変換し、1 を加算する
• 加算結果を桁ごとに分割し、新しい配列として組み立てて返す

それでは、実際の実装例を見てみましょう。

Pythonでの実装例

class Solution(object):
    def plusOne(self, digits):
        """
        :type digits: List[int]
        :rtype: List[int]
        """
        num = ""
        for i in digits:
            num += str(i)
        num = int(num)
        num += 1
        num = str(num)
        ans = []
        for i in num:
            ans.append(int(i))
        return ans

digits = [5,3,2,4]
ob1 = Solution()
print(ob1.plusOne(digits))

入力

digits = [5,3,2,4]

出力

[5,3,2,5]

補足：桁上がり（繰り上げ）について

上記の実装は、文字列と整数の相互変換を活用したシンプルなアプローチです。Python の int 型は任意精度整数（多倍長整数）をサポートしているため、桁数が非常に大きい数でもオーバーフローを気にせず処理できます。

一方、C++ や Java など固定長の整数型しか持たない言語では、この方法ではオーバーフローが発生する可能性があります。そのような場合は、配列の末尾（最下位の桁）から順に走査し、要素が 9 であれば 0 に置き換えて繰り上げを次の桁へ渡し、9 以外であれば 1 を足して処理を終了する、というキャリー（繰り上げ）方式が一般的です。すべての桁が 9 だった場合のみ、先頭に 1 を追加した新しい配列を返します。