【C言語】文字列中の文字をランダムに並び替えるstrfry関数の使い方と自作関数

悩んでいる人

C言語で文字列中の文字をランダムに並び替えるstrfry関数の使い方と自作関数を教えて！

こういった悩みにお答えします．

本記事の信頼性

リアルタイムシステムの研究歴12年．
東大教員の時に，英語でOS（Linuxカーネル）の授業．
2012年9月～2013年8月にアメリカのノースカロライナ大学チャペルヒル校（UNC）コンピュータサイエンス学部で客員研究員として勤務．C言語でリアルタイムLinuxの研究開発．
プログラミング歴15年以上，習得している言語: C/C++，Python，Solidity/Vyper，Java，Ruby，Go，Rust，D，HTML/CSS/JS/PHP，MATLAB，Assembler (x64，ARM)．
東大教員の時に，C++言語で開発した「LLVMコンパイラの拡張」，C言語で開発した独自のリアルタイムOS「Mcube Kernel」をGitHubにオープンソースとして公開．
2020年1月～現在はアメリカのノースカロライナ州チャペルヒルにあるGuarantee Happiness LLCのCTOとしてECサイト開発やWeb/SNSマーケティングの業務．2022年6月～現在はアメリカのノースカロライナ州チャペルヒルにあるJapanese Tar Heel, Inc.のCEO兼CTO．
最近は自然言語処理AIとイーサリアムに関する有益な情報発信に従事．

（AI全般を含む）自然言語処理AIの論文の日本語訳や，AIチャットボット（ChatGPT，Auto-GPT，Gemini（旧Bard）など）の記事を50本以上執筆．アメリカのサンフランシスコ（広義のシリコンバレー）の会社でプロンプトエンジニア・マネージャー・Quality Assurance（QA）の業務委託の経験あり．
（スマートコントラクトのプログラミングを含む）イーサリアムや仮想通貨全般の記事を200本以上執筆．イギリスのロンドンの会社で仮想通貨の英語の記事を日本語に翻訳する業務委託の経験あり．

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こういった悩みにお答えします．こういった私が解説していきます．私が大学の授業で初めてC言語を勉強した時は全然できませんでしたが，先生やTA，友人に相談しながら一生懸命C言語を勉強してできるようにな ...

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strfry関数

char *strfry(char *string);

1	char strfry(char string);

strfry関数は，文字列string中の文字をランダムに並び替えます．

※たまたま同じ文字列になる場合もあります．

結果は，文字列stringのアナグラムになります．

strfry関数の返り値は，ランダムに並び換えられた文字列へのポインタです．

アナグラムをお手軽に作成したい時に便利です．

strfry関数はglibc固有であることに注意して下さい．

GCC/Clangでは利用できますが，Visual Studioでは利用できません．

strfry関数の使い方

strfry関数の使い方は以下になります．

/*
 * Author: Hiroyuki Chishiro
 * License: 2-Clause BSD
 */
#define _GNU_SOURCE
#include <stdio.h>
#include <string.h>

#define BUFSIZE 64

int main(void)
{
  char buf[BUFSIZE];
  printf("Please input a string: ");
  scanf("%s", buf);

  printf("buf = %s\n", buf);
  printf("strfry() = %s\n", strfry(buf));

  return 0;
}

* Author: Hiroyuki Chishiro

* License: 2-Clause BSD

#define _GNU_SOURCE

#include <stdio.h>

#include <string.h>

#define BUFSIZE 64

int main(void)

{

char buf[BUFSIZE];

printf("Please input a string: ");

scanf("%s", buf);

printf("buf = %s\n", buf);

printf("strfry() = %s\n", strfry(buf));

return 0;

}

実行結果の例は以下になります．

abcと入力するとcbaと文字列がランダムに並び換えられていることがわかります．

$ gcc strfry.c
$ a.out 
Please input a string: abc
buf = abc
strfry() = cba

$ gcc strfry.c

$ a.out

Please input a string: abc

buf = abc

strfry() = cba

strfry関数の自作関数

strfry関数の自作関数は以下になります．

/*
 * Author: Hiroyuki Chishiro
 * License: 2-Clause BSD
 */
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdbool.h>
#include <time.h>

#define BUFSIZE 64
#define STATESIZE 32

void swap(char *pa, char *pb)
{
  char tmp;

  tmp = *pa;
  *pa = *pb;
  *pb = tmp;
}

char *mystrfry(char *string)
{
  static bool is_initialized = false;
  static struct random_data rdata;
  size_t i, len;
  int32_t result;

  if (!is_initialized) {
    static char state[STATESIZE];
    rdata.state = NULL;
    initstate_r(time((time_t *) NULL), state, sizeof(state), &rdata);
    is_initialized = true;
  }

  len = strlen(string);

  if (len > 0)
    for (i = 0; i < len - 1; i++) {
      random_r(&rdata, &result);
      result = result % (len - i) + i;
      swap(&string[i], &string[result]);
    }

  return string;
}

int main(void)
{
  char buf[BUFSIZE];
  printf("Please input a string: ");
  scanf("%s", buf);

  printf("buf = %s\n", buf);
  printf("mystrfry() = %s\n", mystrfry(buf));

  return 0;
}

* Author: Hiroyuki Chishiro

* License: 2-Clause BSD

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <string.h>

#include <stdbool.h>

#include <time.h>

#define BUFSIZE 64

#define STATESIZE 32

void swap(char *pa, char *pb)

{

char tmp;

tmp = *pa;

*pa = *pb;

*pb = tmp;

}

char *mystrfry(char *string)

{

static bool is_initialized = false;

static struct random_data rdata;

size_t i, len;

int32_t result;

if (!is_initialized) {

static char state[STATESIZE];

rdata.state = NULL;

initstate_r(time((time_t *) NULL), state, sizeof(state), &rdata);

is_initialized = true;

}

len = strlen(string);

if (len > 0)

for (i = 0; i < len - 1; i++) {

random_r(&rdata, &result);

result = result % (len - i) + i;

swap(&string[i], &string[result]);

}

return string;

}

int main(void)

{

char buf[BUFSIZE];

printf("Please input a string: ");

scanf("%s", buf);

printf("buf = %s\n", buf);

printf("mystrfry() = %s\n", mystrfry(buf));

return 0;

}

実行結果の例は以下になります．

abcと入力するとcabと文字列がランダムに並び換えられていることがわかります．

$ gcc mystrfry.c 
$ a.out 
Please input a string: abc
buf = abc
mystrfry() = cab

$ gcc mystrfry.c

$ a.out

Please input a string: abc

buf = abc

mystrfry() = cab

まとめ

C言語で文字列中の文字をランダムに並び替えるstrfry関数の使い方と自作関数を紹介しました．

アナグラムをお手軽に作成したい時に利用しましょう！

アナグラムを全通り表示したい場合は，順列を全通り表示する方法が利用できます．

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