特定の文字を大文字に変換をするプログラムでn個まで文字数を対応させたい

Question

前提・実現したいこと

Python3で、特定の文字に該当する文字列の大文字変換をするプログラムを書いています。
一応動くものになっていますが、条件に該当する文字が増えるほど、条件が増えていってしまうような記述方法になっているので、スッキリしたコードがあればご助言いただきたいです。
現状、一致する文字数が4個までのプログラムになっているので、n個でも対応できるようなプログラムにしたいです。
（追記）
hayataka2049さんの仰る通り変換できうるパターンを全て列挙したいです。

該当のソースコード

#例
string = "tera-tail"
rule = "te"

i = 0
sol1 = []
sol1.append(string.lower())
positions = []
characters = []

#1文字だけ順に小文字から大文字に変換
for s in list(string.lower()):
    sol2 = ''
    if s in rule.lower():
        string2 = list(string.lower())
        s = s.upper()
        string2[i] = s
        for s2 in string2:
            sol2 += s2
        sol1.append(sol2)
        #変換した文字の位置番号と文字をリスト化して後述で使用
        positions.append(i)
        characters.append(s)
    i = i + 1

import itertools
permu = []
permu_list = []
#リスト化した位置番号と文字を1つのリストにまとめる
for p,c in zip(positions,characters):
    permu = [[p,c]]
    permu_list.extend(permu)

#ruleに合致する文字が2個の組み合わせ処理
if len(positions) > 2:
    for p1,p2 in list(itertools.combinations(permu_list,2)):
        sol2 = ''
        string2 = list(string.lower())
        string2[p1[0]] = p1[1]
        string2[p2[0]] = p2[1]
        for s2 in string2:
            sol2 += s2
        sol1.append(sol2)
        
#ruleに合致する文字が3個の組み合わせ処理
if len(positions) > 3:
    for p1,p2,p3 in list(itertools.combinations(permu_list,3)):
        sol2 = ''
        string2 = list(string.lower())
        string2[p1[0]] = p1[1]
        string2[p2[0]] = p2[1]
        string2[p3[0]] = p3[1]
        for s2 in string2:
            sol2 += s2
        sol1.append(sol2)
        
#ruleに合致する文字全て大文字に変換
for p,c in zip(positions,characters):
    string2[p] = c
sol2 = ''
for s2 in string2:
    sol2 += s2
sol1.append(sol2)

print(sol1)
#['tera-tail', 'Tera-tail', 'tEra-tail', 'tera-Tail', 'TEra-tail', 'Tera-Tail', 'tEra-Tail', 'TEra-Tail']

Answer 1

以下でどうでしょう？

• stringの各文字についてruleに含まれるなら大文字小文字の２文字、それ以外は１文字。
• itertools.productで上記の各文字を組み合わせた全パターンを列挙

import itertools

string = "tera-tail"
rule = "te"

pat = [(c,c.upper()) if c in rule else tuple(c) for c in string]
print(pat)
# [('t', 'T'), ('e', 'E'), ('r',), ('a',), ('-',), ('t', 'T'), ('a',), ('i',), ('l',)]

l = [''.join(s) for s in itertools.product(*pat)]
print(l)
# ['tera-tail', 'tera-Tail', 'tEra-tail', 'tEra-Tail', 'Tera-tail', 'Tera-Tail', 'TEra-tail', 'TEra-Tail']

Comments

[hayataka2049]

あー、なるほど。これ良いですね

Answer 2

リスト内包表記、条件演算子、in演算子、joinを使ってすっきり書いてみました。以下は対話的インタプリタに打ち込んだコードと結果です。

>>> string = "hogehogehoge"
>>> lst = ["o", "g"]
>>> "".join([c.upper() if c in lst else c for c in string])
'hOGehOGehOGe'

こんな感じでどうでしょう。

追記

質問文のコードを見直して、もしかして可能な変換をすべて列挙したかったのかと気づきました。
書き方は色々あると思いますが、一例を示しておきます。素直に書いたつもりですが、あまりすっきりはしていないかもしれません。

>>> string = "tera-tail"
>>> lst = ["t", "e"]
>>> char_pos = [i for i, c in enumerate(string) if c in lst]
>>> def int_to_bool(num, base):
        return [bool(num & (1<<n)) for n in range(base)]
... 
>>> result = []
>>> for i in range(2**len(char_pos)):
...    bool_lst = int_to_bool(i, len(char_pos))
...    result.append(("".join([(c.upper() if bool_lst.pop(0) else c) if i in char_pos else c for i, c in enumerate(string)])))
... 
>>> print(result)
['tera-tail', 'Tera-tail', 'tEra-tail', 'TEra-tail', 'tera-Tail', 'Tera-Tail', 'tEra-Tail', 'TEra-Tail']

更に追記

上のコードがなんだかすっきりしていなかったので、見た目が綺麗な処理方法を考えました。

>>> string = "tera-tail"
>>> lst = ["t", "e"]
>>> result = [""]
>>> for c in string:
...     if c in lst:
...         result = [s+c for s in result] + [s+(c.upper())for s in result]
...     else:
...         result = [s+c for s in result]
... 
>>> print(result)
['tera-tail', 'Tera-tail', 'tEra-tail', 'TEra-tail', 'tera-Tail', 'Tera-Tail', 'tEra-Tail', 'TEra-Tail']

性能面で課題があるかもしれません。

Answer 3

hayataka2049さんの更に追記を少しだけ高速化してみました。
できるだけ違う書き方にしてあります。

string = "tera-tail"
string = string*5
lst = ["t", "e"]
result = [""]

iter_string = iter(list(string) + [None])
c = next(iter_string)
b = ''
while c:
    if c not in lst:
        b += c
    else:
        result = [s+b+c for s in result] + [s+b+(c.upper())for s in result]
        b = ''
    c = next(iter_string)
if b != '':
    result = [s+b for s in result]

---

測定。
strのjoinが遅い…ナゼ？？

from contextlib import contextmanager

import time
import itertools

string = "tera-tail"
string_org = string
rule = "te"

def f_can110(string, rule):
    pat = [(c,c.upper()) if c in rule else tuple(c) for c in string]
    l = [''.join(s) for s in itertools.product(*pat)]
    return l

def f_hayataka2049(string, lst):
    result = [""]
    for c in string:
        if c in lst:
            result = [s+c for s in result] + [s+(c.upper())for s in result]
        else:
            result = [s+c for s in result]
    return result

def f_rev_hayataka2049(string, lst):
    iter_string = iter(list(string) + [None])
    c = next(iter_string)
    b = ''
    result = ['']
    while c:
        if c not in lst:
            b += c
            c = next(iter_string)
        else:
            result = [s+b+c for s in result] + [s+b+(c.upper())for s in result]
            b = ''
            c = next(iter_string)
    if b != '':
        result = [s+b for s in result]
    return result

@contextmanager
def timer(name):
    t0 = time.time()
    yield
    print(f'[{name:20}] done in {time.time() - t0:.3f} s')

string = string_org*5
for i in range(5, 8):
    string = string+string_org
    print('-'*30)
    with timer(f'rev_hayataka2049_{i}'):
        res1 = f_rev_hayataka2049(string, rule)

    with timer(f'can110_{i}'):
        res2 = f_can110(string, rule)

    with timer(f'hayataka2049_{i}'):
        res3 = f_hayataka2049(string, rule)

    res1 = sorted(res1)
    res2 = sorted(res2)
    res3 = sorted(res3)
    assert(all([x==y for x,y in zip(res1, res2)]))
    assert(all([x==y for x,y in zip(res1, res3)]))
'''
------------------------------
[rev_hayataka2049_5  ] done in 0.184 s
[can110_5            ] done in 0.225 s
[hayataka2049_5      ] done in 0.338 s
------------------------------
[rev_hayataka2049_6  ] done in 1.713 s
[can110_6            ] done in 2.289 s
[hayataka2049_6      ] done in 3.259 s
------------------------------
[rev_hayataka2049_7  ] done in 15.343 s
[can110_7            ] done in 20.240 s
[hayataka2049_7      ] done in 31.384 s
'''

Answer 4

replaceメソッドを使えば一発ですよ。

string = "tera-tail"
rule = "te"
print(string.replace(rule, rule.upper()))
# => TEra-tail

rule = "a"
print(string.replace(rule, rule.upper()))
# => terA-tAil

Answer 5

conv("aaaaa","a",3)を"AAAaa"のように変換回数を指定したいように見える

コメントしたつもりが誤爆してる