Pythonで2進数にK個の連続した「1」が含まれているかチェックする方法

この記事では、Pythonを使って2進数の中に指定した個数（K個）の連続した「1」が含まれているかどうかを判定するプログラムを紹介します。

まず、ユーザーから「1」と「0」の組み合わせで構成される文字列を入力として受け取ります。次に、p個の「1」で構成される新しい文字列を作成し、元の文字列の中にp個の連続した「1」が存在するかどうかを確認します。存在する場合は「FOUND（見つかった）」と表示し、存在しない場合は「NOT FOUND（見つからない）」と表示します。

実行例

Binary number ::1111001111
Enter consecutive 1's :3
Consecutive 1's is Found

アルゴリズム

Step 1: 「1」と「0」の組み合わせからなる文字列を入力し、変数Xに格納します。
        pは2進数における連続した「1」の個数です。
Step 2: p個の「1」からなる新しい文字列を作成します。
        newstring = "1" * p
Step 3: 文字列の任意の位置にp個の「1」が存在するかどうかを確認します。
        If newstring in X
            「FOUND」と表示
        Else
            「NOT FOUND」と表示
        End if

ポイント解説

このアルゴリズムの鍵となるのは、Pythonのin演算子です。in演算子は文字列に対して使うことで、部分文字列が含まれているかどうかを簡単に判定できます。ここでは「"1" * p」という文字列の繰り返し機能を利用して、p個の「1」からなるパターン文字列を生成し、それが入力された2進数の文字列内に存在するかをチェックしています。この方法なら、ループ処理を書く必要がなく、非常にシンプルで可読性の高いコードになります。

サンプルコード

# 2進数にk個の連続した1があるかどうかをチェックする
def binaryno_ones(n, p):
    # k個の1からなる新しい文字列を作成
    newstr = "1" * p

    # 任意の位置にk個の1が存在する場合
    if newstr in n:
        print("Consecutive 1's is Found")
    else:
        print("Consecutive 1's is Not Found")

# ドライバーコード
n = input("Enter Binary number ::")
p = int(input("Enter consecutive 1's ::"))
binaryno_ones(n, p)

出力結果

Enter Binary number ::1111001111
Enter consecutive 1's ::3
Consecutive 1's is Found

上記の例では、入力された2進数「1111001111」の中に3個以上の連続した「1」（たとえば先頭の「111」や末尾の「1111」）が存在するため、「Found」と表示されています。もし連続する「1」の個数が指定値に満たない場合は、「Not Found」と表示されます。