選択ソートを使って日付を並べ替えるC++プログラムの書き方と解説

日付は「日・月・年」の数値の組み合わせで表され、その表示形式にもさまざまなものがあります。

本記事では、選択ソート(セレクションソート)を用いて日付を並べ替えるC++プログラムを紹介します。まずは、この概念に関わる基本的なポイントから見ていきましょう。

日付のソートとは

日付を正しくソートするには、日付の仕組みと妥当性(バリデーション)に関する確かな知識が必要です。ソート処理を実行する前に、入力された日付が有効かどうかを必ず確認しましょう。たとえば「2月29日」は、うるう年でしか存在しない日付です。

日付の検証が完了したら、いよいよソートです。ここでは年 → 月 → 日の優先順位で比較し、古い日付から新しい日付へと昇順に並べ替えていきます。

選択ソート(Selection Sort)とは

選択ソートは、未ソートの範囲から最小の要素を見つけて配列の先頭に移動させ、範囲を1つずつ狭めながら同じ操作を繰り返すことで、すべての要素を昇順に整列させるシンプルなソートアルゴリズムです。

このプログラムでは、選択ソートの手法を応用して、ユーザーが入力した複数の日付を並べ替えます。

まず、順不同の3つの日付を例に、どのようにソートされるのかを見てみましょう。

入力 :
4  1  2012
31 5  2019
19 12 2012

出力 :
4  1  2012
19 12 2012
31 5  2019

解説

すべての日付が有効であるため、プログラムはこれらの日付を昇順(古い順)に並べ替えて出力します。年が最優先で比較され、年が同じ場合は月、月も同じ場合は日が比較される仕組みです。

C++による実装例

以下は、5つの日付を入力として受け取り、日付の妥当性を検証した上で、選択ソートにより昇順に並べ替える完全なプログラムです。

#include<iostream>
using namespace std;

struct date {
    int day;
    int month;
    int year;
    int valid = 1;
};

// 日付の妥当性をチェックする関数
int datevalidate(int dd, int mm, int yy){
    if(yy >= 100 && yy <= 9999){
        if(mm >= 1 && mm <= 12){
            // 31日まである月
            if((dd >= 1 && dd <= 31) && (mm == 1 || mm == 3 || mm == 5 || mm == 7 || mm == 8 || mm == 10 || mm == 12))
                return 1;
            // 30日までの月
            else if((dd >= 1 && dd <= 30) && (mm == 4 || mm == 6 || mm == 9 || mm == 11))
                return 1;
            // 平年の2月
            else if((dd >= 1 && dd <= 28) && (mm == 2))
                return 1;
            // うるう年の2月29日
            else if(dd == 29 && mm == 2 && (yy % 400 == 0 || (yy % 4 == 0 && yy % 100 != 0)))
                return 1;
            else
                return 0;
        } else {
            return 0;
        }
    } else {
        return 0;
    }
}

int main(){
    cout << "Enter 5 dates to be sorted:\n";
    struct date input[5];
    for(int i = 0; i < 5; i++){
        cout << "Enter Date " << (i + 1) << " : ";
        cin >> input[i].day;
        cin >> input[i].month;
        cin >> input[i].year;
        input[i].valid = datevalidate(input[i].day, input[i].month, input[i].year);
        if(!input[i].valid){
            cout << "Date is invalid";
            exit(0);
        }
    }
    // 選択ソート: 年 → 月 → 日 の順に比較して入れ替え
    for(int i = 0; i < 4; i++){
        for(int j = i + 1; j < 5; j++){
            if(input[i].year > input[j].year){
                struct date temp = input[i];
                input[i] = input[j];
                input[j] = temp;
            }
            else if(input[i].year == input[j].year && input[i].month > input[j].month){
                struct date temp = input[i];
                input[i] = input[j];
                input[j] = temp;
            }
            else if(input[i].year == input[j].year && input[i].month == input[j].month && input[i].day > input[j].day){
                struct date temp = input[i];
                input[i] = input[j];
                input[j] = temp;
            }
        }
    }
    cout << "Sorted dates are : \n";
    for(int i = 0; i < 5; i++){
        cout << input[i].day << " " << input[i].month << " " << input[i].year;
        cout << endl;
    }
}

実行結果

Enter 5 dates to be sorted:
Enter date 1 : 5 12 2019
Enter date 2 : 1 2 2012
Enter date 3 : 11 6 2324
Enter date 4 : 29 2 2652
Enter date 5 : 16 5 2012
Sorted dates are :
1 2 2012
16 5 2012
5 12 2019
11 6 2324
29 2 2652

まとめ

このように、構造体で日付を管理し、妥当性チェック(うるう年の判定など)を行った上で選択ソートを適用することで、複数の日付を簡単に昇順へ並べ替えることができます。選択ソートの計算量は O(n²) と、大量のデータには不向きですが、仕組みがシンプルで理解しやすいのが大きな特徴です。日付のような複数のキーを持つデータのソート練習として、ぜひ参考にしてください。