概要

Project Euler¹は、数学的な問題解決能力を要求する、プログラミング問題集である。
一般的なオンラインプログラミングジャッジとは異なり、解答するプログラミング言語は、特に限定されていない。
フォームに入力した値だけで正誤を判別するため、適切なアルゴリズムさえ考案できれば、あらゆるプログラミング言語で解答することが可能である。
そのため、Web上では様々な手法による解答が公開されている。

しかし、シェル芸²による解答は、私が探した限りでは、殆ど見つからなかった。
そこで、私自身の勉強も兼ねて、Project Eulerをシェル芸で解いてみることにした。

本記事では、Project EulerのProblem 6を、シェル芸で解いた際の過程を述べる。

実行環境

Arch Linux (x86_64, 4.3.3-2-ARCH)
bash (4.3.42)
GNU coreutils (8.24)
gawk (4.1.3)

問題文

[原文 (https://projecteuler.net/problem=6)]

The sum of the squares of the first ten natural numbers is,
1^2 + 2^2 + ... + 10^2 = 385
The square of the sum of the first ten natural numbers is,
(1 + 2 + ... + 10)^2 = 55^2 = 3025
Hence the difference between the sum of the squares of the first ten natural numbers and the square of the sum is $3025 − 385 = 2640$.
Find the difference between the sum of the squares of the first one hundred natural numbers and the square of the sum.

[日本語訳 (http://odz.sakura.ne.jp/projecteuler/index.php?cmd=read&page=Problem%206)]

最初の10個の自然数について, その二乗の和は,
1^2 + 2^2 + ... + 10^2 = 385
最初の10個の自然数について, その和の二乗は,
(1 + 2 + ... + 10)^2 = 3025
これらの数の差は $3025 - 385 = 2640$ となる.
同様にして, 最初の100個の自然数について二乗の和と和の二乗の差を求めよ.

正答は、注釈³に記載する。

解法

1   #!/bin/sh
2   
3   (
4       ### 二乗の和の算出式の生成
5       seq -s ' ' 1 100 \
6       | # 1~100の出力
7       sed -e 's/[0-9]*/&^2/g' \
8       | # 1~100のそれぞれについて、二乗の算出式の生成
9       tr ' ' '+' \
10      | # 二乗の総和算出式の生成
11      sed -e 's/.*/(&)/' \
12      ; # (二乗の和) - (和の二乗)を計算するために、二乗の和の前後にかっこを付加
13  
14      ### 和の二乗の算出式の生成
15      seq -s ' ' 1 100 \
16      | # 1~100の出力
17      tr ' ' '+'
18      | # 1~100の総和算出式の生成
19      sed -e 's/.*/(&)^2/' \
20        # (総和)の二乗の算出式の生成
21  ) \
22  | # (二乗の和)と(和の二乗)の出力
23  awk 'BEGIN {RS=""} {print $2,"-",$1}' \
24  | # (二乗の和)と(和の二乗)の差を求める算出式の生成
25  bc
26    # (二乗の和)と(和の二乗)の差の出力

解法の解説

この解法による処理の詳細は、コードに記載してあるコメントの通りである。

雑記

「こんな別解があるよ」や、「こうすればもっと効率化できるぜ」、「こう書けばエレガントですわよ」等の意見がありましたら、気軽に教えていただけますと幸いです🐺
現在の進捗状況 -> https://github.com/gin135/Project_Euler/tree/master/sh
今回は、解説は投げやり...
- でも、今回の解答は、けっこうエレガントに出来たんじゃないかなと、自分でも思う。
- だからこそ、コメントだけで解説が完結している訳だし。
- とはいえ、怖い熟練シェル芸人さんの手に掛かれば、もっと ~~変態な~~ 素敵な方法が出てきそうな予感。

About - Project Euler (https://projecteuler.net) ↩
シェル芸の定義 >> シェル芸 - 上田ブログ (https://blog.ueda.asia/?page_id=1434) ↩
25164150 ↩

Project Eulerをシェル芸で解いてみる(Problem 6)

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解法

解法の解説

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