C++で電話番号が「ファンシーナンバー」かどうかを判定する方法

10桁の携帯電話番号が与えられたとき、その番号が「ファンシーナンバー（覚えやすい特別な番号）」であるかどうかを判定するのが本記事の目的です。ファンシーナンバーには以下の3つの条件があり、少なくとも1つでも満たしていれば、その番号はファンシーナンバーとみなされます。

• 同じ数字が3回連続して現れる：例えば「555」など
• 3つの連続する数字が昇順または降順に並んでいる：例えば「123」「321」など
• 同じ数字が4回以上現れる：例えば「8965499259」では「9」が4回出現しています

例として挙げる「9859009976」は、「9」が4回出現しているため3つ目の条件を満たしており、ファンシーナンバーであると言えます。

アプローチのポイント

電話番号は数値ではなく文字列として扱います。文字列として扱うことで、先頭が「0」で始まる番号も問題なく処理でき、各桁へのアクセスも簡単になります。

特に3つ目の条件（同じ数字が4回以上出現する）を判定する際には、各数字（0〜9）の出現回数を記録する必要があります。ここでは長さ10の整数配列を頻度表として使用し、ハッシュの基本的な考え方を応用します。

C++での実装例

#include <iostream>
using namespace std;

// 条件1：同じ数字が3回連続して現れるかを判定
bool consecutiveThreeSameDigits(string s) {
    for (int i = 0; i < s.size() - 2; i++) {
        if (s[i] == s[i + 1] && s[i + 1] == s[i + 2])
            return true;
    }
    return false;
}

// 条件2：3つの連続する数字が昇順または降順かを判定
bool incDecThree(string s) {
    for (int i = 0; i < s.size() - 2; i++) {
        if ((s[i] < s[i + 1] && s[i + 1] < s[i + 2]) ||
            (s[i] > s[i + 1] && s[i + 1] > s[i + 2]))
            return true;
    }
    return false;
}

// 条件3：同じ数字が4回以上現れるかを判定（ハッシュの考え方を使用）
bool fourOccurrence(string s) {
    int freq[10] = {0}; // 各数字（0〜9）の出現回数
    for (int i = 0; i < s.size(); i++)
        freq[s[i] - '0']++;
    for (int i = 0; i < 10; i++)
        if (freq[i] >= 4)
            return true;
    return false;
}

// ファンシーナンバーかどうかを総合的に判定
bool isFancyNumber(string s) {
    if (consecutiveThreeSameDigits(s) || incDecThree(s) || fourOccurrence(s))
        return true;
    else
        return false;
}

int main() {
    string s = "7609438921";
    if (isFancyNumber(s))
        cout << "This is fancy number";
    else
        cout << "This is not a fancy number";
}

コードの解説

consecutiveThreeSameDigits関数

文字列を先頭から順に走査し、隣り合う3桁がすべて同じ数字であればtrueを返します。ループ範囲は「サイズ − 2」までなので、配列外参照を防ぎながら安全に比較できます。

incDecThree関数

隣り合う3桁が昇順（s[i] < s[i+1] < s[i+2]）または降順（s[i] > s[i+1] > s[i+2]）のどちらかに該当すればtrueを返します。「123」のような階段状の並びや「321」のような逆階段状の並びを検出できます。

fourOccurrence関数

長さ10の頻度配列freqを用意し、各桁の文字から'0'を引くことで対応するインデックスの出現回数をカウントします。これは最も基本的なハッシュ（直接アドレス法）の活用例です。0〜9のすべての数字について出現回数を確認し、4回以上のものがあればtrueを返します。

isFancyNumber関数

上記の3つの判定関数を呼び出し、論理和（||）で結合しています。いずれか1つでもtrueを返せば、その番号はファンシーナンバーと判定されます。

実行結果

This is fancy number

サンプルの入力「7609438921」では、先頭の「7・6・0」が降順に並んでいるため、2つ目の条件を満たし、ファンシーナンバーと判定されます。

計算量

• 時間計算量：O(n)（nは桁数。今回は固定の10桁なので実質O(1)）
• 空間計算量：O(1)（サイズ10の固定長頻度配列のみを使用）

このように、シンプルな線形走査と頻度カウントを組み合わせるだけで、3つの条件を効率よく判定できます。番号の桁数が変わっても、同じロジックをそのまま流用できる点がこの実装の利点です。