再帰的な文字列操作の例:「pi」の出現箇所を置換する方法

まず、再帰関数を使用して文字列内の「pi」を置換する方法を説明します。以下はPythonの例ですが、他のプログラミング言語でも同様のアイデアを応用できます。

def replace_pi(string):
    if len(string) <= 1:
        return string
    if string[:2] == "pi":
        return "3.14" + replace_pi(string[2:])
    else:
        return string[0] + replace_pi(string[1:])
# 使用例
input_string = "apple pie is delicious"
output_string = replace_pi(input_string)
print(output_string)

上記のコードでは、再帰関数 replace_pi を定義しています。関数は与えられた文字列 string を受け取り、次の手順で処理を行います。

1. 文字列の長さが1以下の場合、文字列をそのまま返します（再帰の終了条件）。
2. 文字列の先頭2文字が「pi」である場合、それを「3.14」に置換して残りの文字列に対して再帰呼び出しを行います。
3. 上記のいずれの条件にも該当しない場合、文字列の先頭文字をそのまま返し、残りの文字列に対して再帰呼び出しを行います。

このアプローチにより、「apple pie is delicious」は「apple 3.14e is delicious」という文字列に置換されます。

正規表現を使用する場合:

import re
def replace_pi_regex(string):
    return re.sub(r'pi', '3.14', string)
# 使用例
input_string = "apple pie is delicious"
output_string = replace_pi_regex(input_string)
print(output_string)

インデックスを操作する場合:

def replace_pi_index(string):
    result = ""
    index = 0
    while index < len(string):
        if index + 1 < len(string) and string[index:index+2] == "pi":
            result += "3.14"
            index += 2
        else:
            result += string[index]
            index += 1
    return result
# 使用例
input_string = "apple pie is delicious"
output_string = replace_pi_index(input_string)
print(output_string)

これらのコード例を使って、「pi」の出現箇所を置換する方法を理解していただけると幸いです。再帰関数を使用した最初のアプローチは、再帰的なアルゴリズムの基本的な例としても役立ちます。