Crystalで多次元配列を作る

概要

ABC317(ゲームフリーク Programming Contest 2023）のF問題で多次元配列が必要な問題が出題されました。特に工夫せずにやると7次元配列が必要です。

Crystal言語で配列の作り方はRubyと基本は同じです。2~3次元だとその場で書いてしまいますが、4次元を超えてくると辛いのでmacroを制作したので紹介します。

基本

Crystalの普通の１次元配列は

ar = Array(Int64).new(n, 0i64)

が基本です。ただ、型推論が効くので、

ar = Array.new(n, 0i64)

のように型を省略しても良いです

２次元の場合は、

ar = Array.new(n1) {Array.new(n2, 0) }
または、
ar = Array.new(n1) {Array.new(n2) { 0 } }

です。２つ目の配列をブロックにせずに

# これは間違いです！
ar = Array.new(n1, Array.new(n2, 0) )

と書いてしまうと、大変なバグになるのはRubyと同じです。

参考：
https://qiita.com/konchan_exbaka/items/46fde0869d3d5ec7d365

以上を踏まえると３次元は

ar = Array.new(n1) {Array.new(n2) { Array.new(n3) {0} } }

という感じです。４次元以上は明らかですね

多次元配列作成macro

Crystalにはmacroという仕組みがあり、コンパイル前にコードを展開してくれる方法があります。

これがかなり高機能で、ifやforなど基本的なプログラミングができます。そこで、多次元配列を生成するmacroを作ってみました。

macro make_array(initial, *a)
  {% for i in 0...a.size %}
    Array.new({{a[i]}}) {
  {% end %}
    {{initial}}
  {% for i in 0...a.size %}
    }
  {% end %}
end

使い方は

ar = make_array(初期値, １つ目の次元の大きさ, 2つ目の次元の大きさ, ...)

という感じです。型は初期値の型で決まるので注意してください。

例えば

ar = make_array(0, 2, 3, 4)

とすると、型は１つ目の0のInt32で初期値が0で2×3×4の３次元配列が作れます

まとめ

４次元以上の配列を作ることは滅多にないですが、たまに作るときに役立つと思います。何かの役に立てば幸いです。