Pythonのzip()関数で文字列を新しい文字セットに変換する方法

26文字からなる文字セットが与えられたとき、ここでは「新しい文字セット」を使用します。これは、通常のアルファベット(a, b, c … z)とは並び順が異なる文字セットです。この記事の課題は、新しい文字セットと標準的な英字アルファベットとの間に対応関係(マッピング)を作り、入力された文字列を新しい文字セット上の文字へ変換することです。

例

新しい文字セット: qwertyuiopasdfghjklzxcvbnm
入力: "wwmn"
出力: bbzy

この例では、「qwertyuiopasdfghjklzxcvbnm」という新しい文字セットの各文字が、先頭から順に a, b, c … z に対応しています。したがって「w」は「b」、「m」は「z」、「n」は「y」に変換されます。

アルゴリズム

1. 新しい文字セットと、変換対象の文字列を受け取ります。
2. 元となる英字アルファベットセット(a〜z)を用意します。
3. 辞書(dict)を作成します。ここではマッピングの手法を使い、Pythonのzip()関数で英字セットと新しい文字セットを先頭から順にペアリングし、対応表を作ります。
4. 入力文字列を反復処理しながら、各文字を辞書で対応する英字に置き換えます。
5. 変換後の文字をスペースなしで連結し、新しい文字列として出力します。

サンプルコード

# 文字列を新しい文字セットに変換する関数
def newString(cs, n):
   ori = 'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz'
   newchar = dict(zip(cs, ori))
   newstr = [newchar[c] for c in n]
   print(''.join(newstr))

# ドライバプログラム
if __name__ == "__main__":
   newcharSet = 'qwertyuiopasdfghjklzxcvbnm'
   input_str = 'wwmn'
   newString(newcharSet, input_str)

コードのポイント

• zip(cs, ori) は、2つの文字セットを先頭から順にペアにします。
• dict() でそのペアを「キーと値」の辞書に変換し、文字の対応表を作ります。
• リスト内包表記で入力文字列の各文字を変換し、join() で連結して結果を得ます。

出力

bbzy

この手法の計算量は O(n)(nは入力文字列の長さ)であり、辞書による参照は O(1) で行えるため非常に効率的です。同じ考え方は、単純な暗号化・復号化や文字コードの置き換えなど、さまざまな場面で応用できます。