C++で数値の各桁を3と8のみに変換する方法

はじめに

このチュートリアルでは、与えられた整数の各桁を「3」と「8」のみで構成されるように変換するプログラムをC++で解説します。

具体的には、ある整数が与えられたとき、次のいずれかの操作を用いてすべての桁を3または8に変換することを目標とします。

• 数値全体に1を加算または減算する
• 特定の桁を任意の数字に直接置き換える

アルゴリズムの考え方

最もシンプルで効率的なアプローチは、各桁を1つずつ確認する方法です。ある桁が「3」でも「8」でもない場合、その桁を直接「3」または「8」に書き換えればよいため、その桁につき1回の操作が必要になります。

つまり、最小操作回数 = 「3」でも「8」でもない桁の個数となります。

C++での実装例

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
//必要な最小操作回数を計算する
int cal_min(long long int num){
    //余りと操作回数を計算
    int rem;
    int count = 0;
    while (num) {
        rem = num % 10;
        if (!(rem == 3 || rem == 8))
        count++;
        num /= 10;
    }
    return count;
}
int main(){
    long long int num = 2341974;
    cout << "最小操作回数: " << cal_min(num);
    return 0;
}

出力結果

最小操作回数: 6

コードの解説

このプログラムでは、関数 cal_min() が数値の最小操作回数を計算します。処理の流れは以下の通りです。

1. whileループ内で num % 10 により最下位の桁(余り)を取り出します。
2. その桁が「3」でも「8」でもない場合、カウンタ count を1つ増やします。
3. num /= 10 で数値を1桁右にずらし、すべての桁を確認し終えるまで繰り返します。

入力例の「2341974」の場合、各桁は 2, 3, 4, 1, 9, 7, 4 です。このうち「3」に該当するのは1桁だけで、残りの6桁は3でも8でもないため、最小操作回数は6回となります。

まとめ

本記事では、整数の各桁を3と8のみに変換するために必要な最小操作回数を求めるC++プログラムを紹介しました。各桁を走査して条件を満たさない桁の数を数えるだけのシンプルなアルゴリズムで、計算量はO(桁数)と非常に効率的です。数値を文字列として扱う方法でも同様に実装できるので、ぜひ試してみてください。