AOJ ITP1 を Kotlin で - Branch on Condition 編

はじめに

コーディングの基礎体力づくりとして取り組んでいる、AOJ ITP1 の学習記録です。
今回は、"Branch on Condition" を題材に Kotlin の言語機能そのものにフォーカスしました。

基本的な if 文から、Kotlinの強みである when 式やメソッドチェーンを活用した、より簡潔で表現力豊かなコードの書き方までを記録しています。

Branch on Condition

2_A: Small, Large, or Equal

2 つの整数 $a$ と $b$ の大小関係を判定し、a < b、a > b、a == b のいずれかを出力する問題です。

提出したコード

fun main() {
    val (a, b) = readLine()!!.split(" ").map { it.toInt() }

    if(a < b){
        println("a < b")
    } else if(a > b){
        println("a > b")
    } else
        println("a == b")
}

2_B: Range

3 つの整数 $a, b, c$ が $a < b < c$ の条件を満たしているか判定し、Yes または No を出力する問題です。

提出したコード

fun main() {
    val (a, b, c) = readLine()!!.split(" ").map(String::toInt)

    println(if(a < b && b < c) "Yes" else "No")
}

2_C: Sorting Three Numbers

与えられた 3 つの整数を昇順（小さい順）に並べ替えて出力する問題です。

提出したコード

fun main() {
    val items = readLine()!!.split(" ").map (String::toInt)

    println(items.sorted().joinToString(" "))
}

2_D: Circle in a Rectangle

長方形の中に円が完全に含まれているかを判定する問題です。

提出したコード

fun main() {
    val (w, h, x, y, r) = readLine()!!.split(" ").map(String::toInt)

    println(if(x - r >= 0 && x + r <= w && y - r >= 0 && y + r <= h) "Yes" else "No")
}

番外編

今回は Kotlin の言語仕様を最大限に活かした書き方にチャレンジしてみました。

より Kotlin らしい書き方へ

2_A のリファクタリング

fun main() {
    val (a, b) = readLine()!!.split(" ").map(String::toInt)

    // if式と同様にwhenも値を返す「式」として使える
    println(when {
        a < b -> "a < b"
        a > b -> "a > b"
        else -> "a == b"
    })
}

map { it.toInt() } → map(String::toInt) への変更

• ラムダ式を メソッド参照 に置き換えることによって「各要素に toInt() を適用する」意図をより直接的に表せる
• 型推論が効いた状態で「String の toInt を呼ぶ」ことが明示され、何を変換しているかがコード上で明確になる

if-else if-else → when 式 への変更

• Kotlin では when や if は 式（Expression） として値を返せる
• 各分岐で値を返すため、println() の呼び出しを1箇所にまとめられる

2_C のリファクタリング

fun main() {
    // メソッドチェーンで、データが変換されていく流れを表現
    readLine()!!
        .split(" ")
        .map(String::toInt)
        .sorted()
        .joinToString(" ")
        .let(::println)   // 最終結果をprintlnで出力
}

中間変数 val items の削除

• 一度しか使わない変数への代入を省略することで、コードの行数を減らし、読み手の認知負荷を低減できる

メソッドチェーンの改行

• .split、.map、.sorted などのメソッド呼び出しを改行で区切ることで、データがどのように変換されていくのかが一目でわかる
• デバッグ時のコメントアウトや処理の入れ替えが容易になる

スコープ関数 let と関数参照 ::println の活用

• スコープ関数 let を使うと、直前の処理結果をそのまま引数として渡すことができる
• joinToString(" ") の結果を let に渡し、さらにそれを 関数参照 ::println を使って println 関数の引数として直接渡すことで、流れるようなデータ処理を表現できる

おわりに

今回、Kotlin の if が文ではなく 式 として扱えることを学びました。
TypeScript では if は 文 であるため、この違いが Kotlin に三項演算子が存在しない理由なのだと理解できました。
また、スコープ関数 や 関数参照 といった機能を初めて使ってみましたが、これらを活用することで、より Kotlin らしい簡潔なコードが書けることを実感しました。