PHP　range関数を使って階乗と重複組み合わせを計算

2012/12/25 2018/01/07

「乱数発生器」

　http://s-giken.info/random/random.php
　
乱数発生器という Webアプリを作りました。
　
「乱数発生器」は見た目は非常にシンプルで、というか、実際中身の処理も非常に簡単なものなのですが（処理そのものは数行ですから）、処理を実行する前に細かく入力チェックを行っています。
　
　
その中で、任意の文字列から重複せずに生成できる文字列の件数と、生成の要求の件数を比較する、というチェックがあります。
　
具体的には、「ab」の 2文字から重複せずに生成できる文字列は「aa」「ab」「ba」「bb」の 4種類しかありません。
ですが、「ab」の文字列から 6件のランダム文字列が欲しいという条件入力があった場合は生成できませんので、それは入力エラーとして処理する必要があるわけです。
　
その際、指定の文字列から重複組み合わせの計算を行い、何件まで生成が可能なのか、を計算する必要があるわけですが、久しぶりに重複組み合わせの考え方を思い出す必要があり、ちょっと大変でした。
　
また、重複組み合わせを計算するには、階乗を計算する必要があり、これをプログラムで記述する必要が出てきます。
　
階乗については、下記のサイトに練習問題として提示されており、回答として for文でぐるぐる回す方法が提示されています。
　http://torasukenote.blog120.fc2.com/blog-entry-49.html
　
　

range関数で乱数を生成する

　
私は、こちらのやり方を参考にしつつ rangeという関数を使って処理を作ってみました。
for文が複数出てくると、プログラムを組んでいるときはよくても、後から読むときが大変なのでそれを軽減することを目的にこのような処理を作ってみました。
　
また、rangeという関数は、非常に便利な関数で、for分を使わずにもいろいろな処理を簡潔に書けるのではないか、と思いました。
　
　
上記の URLの練習問題と同じことを下記の処理で再現できます。

for ( $i = 1; $i <= 10; $i++ ) {
  $kumiawase = 1;
  $num = range ( $i, 1 );
  foreach ( $num as $val ) {
    $kumiawase *= $val;
  }
  echo $i . "! = " . $kumiawase . "<br />";
}

for ( $i = 1; $i <= 10; $i++ ) {

$kumiawase = 1;

$num = range ( $i, 1 );

foreach ( $num as $val ) {

$kumiawase *= $val;

}

echo $i . "! = " . $kumiawase . "<br />";

}

　
　
また、実際のプログラムに組み込んでいる重複組み合わせの数を取得する関数は下記のようになります。
　

// 重複組み合わせの計算（n H r）
function r_combination ( $mojisuu, $keta ) {
  $num1 = range ( ( $mojisuu + $keta - 1 ), 1 );
  $num2 = range ( $keta, 1 );
  $num3 = range ( ( $mojisuu -1 ), 1 );
  $kumiawase = 1;

  foreach ( $num1 as $val ) {
    $kumiawase *= $val;
  }
  foreach ( $num2 as $val ) {
    $kumiawase /= $val;
  }
  foreach ( $num3 as $val ) {
    $kumiawase /= $val;
  }
  return $kumiawase;
}

// 重複組み合わせの計算（n H r）

function r_combination ( $mojisuu, $keta ) {

$num1 = range ( ( $mojisuu + $keta - 1 ), 1 );

$num2 = range ( $keta, 1 );

$num3 = range ( ( $mojisuu -1 ), 1 );

$kumiawase = 1;

foreach ( $num1 as $val ) {

$kumiawase *= $val;

}

foreach ( $num2 as $val ) {

$kumiawase /= $val;

}

foreach ( $num3 as $val ) {

$kumiawase /= $val;

}

return $kumiawase;

}

　
　
ちなみに、ここでは関数にしていますが、実際のプログラムでは関数にはしていません！
　
なぜなら、これまで十数年プログラムを組んできましたが、重複組み合わせが必要になったのはこれが初めてだからですね。
ここで関数を作っても、もう今後も使う機会はないでしょう。という判断ですね。
　
　

乱数発生器（パスワード生成サービス） Ver.2　登場！

　
乱数発生器（パスワード生成サービス）ですが、2017年06月17日に、処理内容を見直し、高速化してバージョン 2としてリニューアル新登場！
　
乱数生成の処理と、重複チェックの処理を見直して、数十万件の乱数生成が数秒でできてしまいます！
　
新しいバージョンも是非とも試して見てください。
　
乱数発生器（パスワード生成サービス） Ver.2
https://s-giken.info/random/random.php
　
また、解説記事を下記に書いていますので、あわせて参考にしてください。
乱数発生器（パスワード生成サービス）がバージョンアップで高速化！
　
　
また、JavaScriptを利用して、入力エリアの横に「パスワードを生成する」ボタンを追加する機能について下記に記事を書いています。あわせてご覧ください。
JavaScriptで「パスワードの生成」ボタンを追加する処理サンプル

- PHP・Smarty・ECCUBE

最後までお読みいただきましてありがとうございます。
この記事が参考になったと思いましたらソーシャルメディアで共有していただけると嬉しいです！

Message コメントをキャンセル

※入力いただいたコメントは管理者の承認後に掲載されます。

: 指定した数で文字列を丸める（n文字目で…にする）関数substr、mb_substr、mb_strimwidthの違い

文字列を指定された数で抜き出すPHPの関数、substr、mb_substr、mb_strimwidthについての解説。似た関数だが引数の指定方法が違ったり、文字数がバイト数か文字数かも違ったり、注意が必要だ。

: ECCUBEの問い合わせフォームに任意の値を引数として渡す方法

ECCUBEのお問い合わせフォームに値を固有の情報を送りそれに基づいて処理をする方法を解説。ボタンの設置、受け取り側のテンプレート、プログラムのサンプルソースを提供。

: ECCUBEを開発環境から本番ドメインに変更でエラーが・パス変更について

レンタルサーバでサーバ会社から割り当てられたURLで開発し、本番公開時にドメインを当てたらエラーが！そんな場合の対処方法の解説。対処方法は簡単ですが管理画面からは対応不可。

: サーバ移転、PHPバージョンアップでPHPのソースコードが表示される・ショートタグのPHPが動かない

PHPでショートタグを使うのは危険。サーバ移転やバージョンアップで動かなくなる！ソースが丸見え、設定情報流出のリスクが！php.iniのshort_open_tagの設定を再確認。

: Smartyのテンプレート内の処理で計算、加工をする方法

Smartyのテンプレート上で変数を計算する、加工する方法を解説します。

: ECCUBEの注文完了画面注文番号と商品情報を編集するCRITEO（クリテオ）タグを編集

ECCUBEの注文完了画面にクリテオのタグを編集する方法を紹介。標準機能では完了画面に注文IDや購入商品の情報を渡さないため改修が必要です。

: PHPで1ヵ月前、先月、今月1日、来月末の日付などの算出はDateTimeImmutableを使う

PHPには日時をオブジェクトとして生成する関数「DateTimeImmutable」「DateTime」が用意されている。これを利用して1ヶ月後、月初日、月末日、5日後などを指定して日付を取得できる。

: ECCUBEでテンプレートファイルのファイルサイズは10MB以下のものを使用してくださいのエラーが出た場合

テンプレートをアップロードする際にファイルサイズが大きすぎてエラーが表示される際の対処方法解説。パラメータ設定で設定する制限について解説を行っています。

: PHPのソースで見慣れない記号が出てきた・アロー演算子（->）、ダブルアロー演算子（=>）

PHPのプログラムソースには見慣れない記号が出てきます。その意味や調べ方です。

: 連想配列のキーも値もまとめてhtmlspecialchars()でサニタイズする関数の作成解説

PHPの配列・連想配列のキーと値をまとめてhtmlspecialchars()関数でサニタイズ（無害化、無毒化）を行う関数を作成。連想配列のキーはarray_map()関数でのサニタイズは無理。