C++で文字列内の母音ペアを数える方法を解説

はじめに

文字列が与えられ、その中に「隣り合う2文字がどちらも母音であるペア」がいくつ含まれるかを数えるのが今回の課題です。英語のアルファベットには a、i、e、o、u の5つの母音があり、それ以外の文字は子音と呼ばれます。

入力例と出力例

入力: string str = "tutorials point"
出力: 与えられた文字列内の母音ペアの数:2

説明: 与えられた文字列から作れる隣接ペアは (t, u)、(u, t)、(t, o)、(o, r)、(r, i)、(i, a)、(a, l)、(l, s)、(s, p)、(p, o)、(o, i)、(i, n)、(n, t) です。このうち、両方の要素が母音となっているのは (i, a) と (o, i) の2つであるため、母音ペアの数は2となります。

入力: string str = "learning"
出力: 与えられた文字列内の母音ペアの数:1

説明: 与えられた文字列から作れる隣接ペアは (l, e)、(e, a)、(a, r)、(r, n)、(n, i)、(i, n)、(n, g) です。このうち、両方の要素が母音となっているのは (e, a) のみであるため、母音ペアの数は1となります。

プログラムで使用するアプローチ

• 文字列型(string)の変数に文字列を入力します。
• length() 関数を使用して、文字列に含まれる全文字数(長さ)を取得します。
• 母音ペアの個数を格納するための一時変数 count を用意します。
• i を 0 から文字列の長さまで順に進める for ループを開始します。
• ループ内で、まず str[i] が 'a'、'i'、'e'、'o'、'u' のいずれかであるかを判定します。さらに str[i+1] も同じく母音のいずれかである場合は、count を 1 増やします。
• 最後に count を返し、結果を出力します。

C++での実装例

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int count_pairs(string str, int length){
    int count = 0;
    for(int i=0 ;i<length-1; i++){
        if(str[i]=='a' || str[i]=='i'||str[i]=='e'||str[i]=='o'||str[i]=='u'){
            if(str[i+1]=='a'||str[i+1]=='i'||str[i+1]=='e'||str[i+1]=='o'||str[i+1]=='u'){
                count++;
            }
        }
    }
    return count;
}
int main(){
    string str = "tutorials point";
    int length = str.length();
    cout<<"Count the pairs of vowels in the given string are: "<<count_pairs(str, length);
    return 0;
}

出力結果

上記のコードを実行すると、次のような出力が得られます。

Count the pairs of vowels in the given string are: 2

補足:計算量と応用ポイント

このアルゴリズムは文字列を先頭から一度だけ走査するため、時間計算量は O(n)(n は文字列の長さ)であり、空間計算量は O(1) と非常に効率的です。

また、大文字の母音(A、I、E、O、U)も対象にしたい場合は、判定前に tolower() 関数で各文字を小文字に変換しておくと、条件分岐をシンプルに保ったまま対応できます。