PHPで隣り合うアルファベットを求める

「0」の扱いに注意

「baa」といった複数桁のアルファベットに対応するため今回は1度数値に変換してから隣り合うアルファベットを探すことにした。繰り上がりなどに対応するには1度数値に変換した方が簡単である。配列との相性を考えて、0から数えて「その文字が何番目に出てくるか」を求める。

n進法と違い、純粋にアルファベットだけで表される数値は「0」の扱いが難しいので注意が必要だ。例えば10進法で「00」は「0」と等価だがアルファベットだけの時の「a」を「0」の様に扱うとしても「aa」と「a」は等価ではない。「a」は0だが「aa」は26になる。逆に「1」の様に扱うと16進法の「b0」の様な1桁目が0の数値が表せなくなるため、実装の際には1桁目と2桁目以降の処理を変える必要がある。

アルファベットから数値へ変換

//-------------------------------------------------------------------------
// int str_to_num( string code )
// codeは任意の文字列。引数が扱えない値の場合FALSEを返します。
//-------------------------------------------------------------------------
function str_to_num( $target ) {

    // アルファベットの定義
    $alphabet = array(
        "a", "b", "c", "d", "e", "f", "g", "h", "i",
        "j", "k", "l", "m", "n", "o", "p", "q", "r",
        "s", "t", "u", "v", "w", "x", "y", "z", 
    );

    // 変数の方を調べて不正な値を弾く
    if( ! is_string( $target ) || $target == "" ) {
        return FALSE;
    }

    $length = strlen( $target );

    for( $i = 1; $i <= $length; $i++ ) {
        // 末尾の1桁を取り出して
        $one = substr( $target, - $i, 1 );
        // 数字に変換。この時aが0から始まることに注意
        $num = array_search( $one, $alphabet );
        if( $i == 1 ) {
            // 1桁目はa=0なのでそのまま
            $result = $num;
        } else {
            // 2桁目以降はa=1なので1足してから桁を掛ける
            $result += ( $num + 1 ) * pow( 26, $i - 1 );
        }
        
    }

    return $result;

}

1桁目の「a」は「0」だが、2桁目以降の「a」が「1」として扱われている事に注意。そのまま「0」としてしまうと「ab」が「0 * 26 ^ 0 + 1 = 1」になってしまうので「b = 1」と等価になってしまう。本来なら2桁目以降の「a」は繰り上がりの分なので「1」とするのが正しい。

数値からアルファベットへ変換

//-------------------------------------------------------------------------
// string num_to_str( int number )
// numberは任意の整数。
//-------------------------------------------------------------------------
function num_to_str( $target ) {

    // アルファベットの定義
    $alphabet = array(
        "a", "b", "c", "d", "e", "f", "g", "h", "i",
        "j", "k", "l", "m", "n", "o", "p", "q", "r",
        "s", "t", "u", "v", "w", "x", "y", "z", 
    );

    // 不正な引数を弾く。負の値は無効。
    if( ! is_numeric( $target ) || $target < 0 ) {
        return FALSE;
    }

    // まず、1桁目。a=0なのでそのままmodを求める
    $one = fmod( $target , 26 );
    $result = $alphabet[ $one ];
    // 1桁目を引いた余りから繰り上がり分を求める
    $carry = ( $target - $one ) / 26;

    // 繰り上がりが無くなるまで繰り返し
    while( $carry != 0 ) {
        // a=1なので1引いてからmodを求める。
        $one = fmod( $carry - 1 , 26 );
        $result = $alphabet[ $one ] . $result;
        $carry = ( $carry - 1 - $one ) / 26;

    }

    return $result;

}

こちらもやはり2桁目以降の処理に注意が必要だ。

隣り合うアルファベットを求める

以上の2つの関数を使って隣り合うアルファベットを求める関数を作る。今回は少し汎用性を持たせるため隣だけではなく、任意の間隔を設定できるようにした。

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// string relative_str( string base [, int distance, bool overflow ]] )
// baseは任意の文字列。distanceは移動距離、overflowは桁溢れに対応するか。
// 省略された場合、それぞれ1、TRUEが初期値になります。
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function relative_str( $str_base, $distance = 1, $option = TRUE ) {

    // 文字列を数値に変換して距離を足し、条件に合わせて戻り値を返す
    $num_base = str_to_num( $str_base );
    $num_target = $num_base + $distance;
    if( $str_target = num_to_str( $num_target ) ) {
        if( ! $option && strlen( $str_target ) > strlen( $str_base ) ) {
            return FALSE;
        } else {
            return $str_target;
        }
    } else {
        return FALSE;
    }

}

与えられたアルファベットを1度数値に変換し、距離を足してから再びアルファベットに戻している。1度数値にすることで繰り上がりに悩む必要がない。3つ目の引数を「FALSE」にしておくと桁溢れを起こした場合に「FALSE」を返すようになる。初期値の「TRUE]だと「zzzz」の次は「aaaaa」の様に勝手に桁を拡張してくれる。尚、間隔には負の値も設定できるが最終的に「a」より下の値になると「FALSE」になる。