Python 再帰関数のエラー解決方法

Question

実現したいこと

まず、引数として文字列を2個受け取り、文字数の多い方を返す関数longer_stringを書きなさい。文字数が同じ場合は、どちらを返してもかまいません。
次に、引数として文字列のリストを1個受け取り、その中で文字数の一番多い文字列を返す関数longest_stringを次のようにして書きなさい。
リストの先頭の文字列と、残りのリストに対してlongest_stringを再帰的に呼び出した結果を、longer_stringで比較します。

発生している問題・分からないこと

このコードでエラーが発生したが、なぜダメなのかがわからない

#文字数の多い方を返す関数を定義
def longer_string(moji1,moji2):
if len(moji1)>len(moji2):
return moji1
elif len(moji1)==len(moji2):
return moji1
else:
return moji2
#何か引数に代入してみる
longer_string("sakurai","ono")

#リストの中で一番多い文字列を返す関数を定義する
def longest_string(moji_list):
#リストの先頭と残りのリストを定義
first=moji_list[0]
others=moji_list[1:]
#先頭以外の残りのリストの中で一番長いものを判定
others_1st=longest_string(others)
return longer_string(first,others_1st)

#5つの要素からなるリストを生成
moji_list=["sakurai","ono","ninomiya","aiba","matsumoto"]
print(longest_string(moji_list))

エラーメッセージ

list index out of range

該当のソースコード

特になし

試したこと・調べたこと

• teratailやGoogle等で検索した
• ソースコードを自分なりに変更した
• 知人に聞いた
• その他

上記の詳細・結果

友人もわからないようである

補足

特になし

Comments

[meg_]

・コードはコードの挿入で記入してください。
・エラーメッセージは省略されると原因が伝わりません。全て掲載してください。

[kuiojl]

申し訳ありません

IndexError Traceback (most recent call last)
<ipython-input-5-b69de2c243fb> in <cell line: 23>()
21 #5つの要素からなるリストを生成
22 moji_list=["sakurai","ono","ninomiya","aiba","matsumoto"]
---> 23 print(longest_string(moji_list))

5 frames
<ipython-input-5-b69de2c243fb> in longest_string(moji_list)
13 def longest_string(moji_list):
14 #リストの先頭と残りのリストを定義
---> 15 first=moji_list[0]
16 others=moji_list[1:]
17 #先頭以外の残りのリストの中で一番長いものを判定

IndexError: list index out of range

[otn]

Pythonはインデントが重要な言語です。「該当のソースコード」の部分の```と```の間に書きましょう。

エラーメッセージは、コメント欄に書くのでなく、「エラーメッセージ」の```と```の間に書きましょう。

Answer 1

リスト(moji_list)の先頭2個の文字列を取り出して longer_string() に渡して、その戻り値(より長い文字列)と moji_list の残り(moji_list[2:])をリスト化して longest_string()` に渡します。

def longer_string(moji1,moji2):
    if len(moji1)>=len(moji2):
        return moji1
    else:
        return moji2

#リストの中で最も長い文字列を返す関数を定義する
def longest_string(moji_list):
    match len(moji_list):
        case 0: return None
        case 1: return moji_list[0]
        case _:
            longer = longer_string(*moji_list[:2])
            return longest_string([longer, *moji_list[2:]])

#5つの要素からなるリストを生成
moji_list=["sakurai", "ono", "ninomiya", "aiba", "matsumoto"]
print(longest_string(moji_list))
# check result
print(max(moji_list, key=len)) # moji_list が空(empty)の場合はエラー

リストの先頭の文字列と、残りのリストに対してlongest_stringを再帰的に呼び出した結果を、

題意通りに書くと longest_string() は以下の様になるでしょう。(上記の部分を読み落としていました)

def longest_string(moji_list):
    match len(moji_list):
        case 0: return None
        case 1: return moji_list[0]
        case 2: return longer_string(*moji_list)
        case _: return longer_string(moji_list[0], longest_string(moji_list[1:]))

Answer 2

回答ついてますが、面白そうなので。
(質問は、ついているコメントにしたがって修正いただくのがよいかと)

再帰的な関数の構成のしかたの基本は以下のとおりです。

1. 最も簡単な場合の答えかたをみつける
2. 一般的な場合から、最も簡単な場合に近付く方法を考える。

です。

longest_string もこの2つを元に作ることができます。
1の方はどうでしょう？ 質問にあるコードには、この観点が抜けています。
考えてみましょう。リストにある文字列の長さを数えなくてもわかるパターンがあります。「文字列のリストに文字列が1つしかない場合」はどうでしょう？ その1つしかない文字列そのものが回答ですね。ということで

1. は 「リストに文字列が1つしかなければ、それを返す」 にしてみます。(よりよいものは後述)

2の方については、より1の状況に近付くようにするのですが、質問にあるとおり「残りのリストに対してlongest_stringを再帰的に呼び出」すことで、リストが短かくなるので、1に近付きますね。なので
2) は 「残りのリストに対してlongest_stringを再帰的に呼び出す」でOKです。

これで構成してみると、

def longest_string(moji_list):
    # リストに文字列が1つなら、それを返す
    if len(moji_list) == 1:
        return moji_list[0]
    else:
        #リストの先頭と残りのリストを定義
        first=moji_list[0]
        others=moji_list[1:]
        #先頭以外の残りのリストの中で一番長いものを判定
        others_1st=longest_string(others)
        # 長い方を返す
        return longer_string(first,others_1st)

こんな感じですね。

---

別の解

問題には書いてありませんが、空のリストを渡したときの動作はどうすればいいでしょうか。
再帰でリストを扱う場合、終端は空のリストにすることが多いです。ロジックもその方がすっきりすることが多いです。
空のリストの場合、空文字列「""」を返すことにすると以下のようになります。

def longest_string(moji_list):
    # リストが空なら空文字列を返す
    if not moji_list:
        return ""
    else:
        #リストの先頭と残りのリストを定義
        first=moji_list[0]
        others=moji_list[1:]
        #先頭以外の残りのリストの中で一番長いものを判定
        others_1st=longest_string(others)
        # 長い方を返す
        return longer_string(first,others_1st)

Comments

[kuiojl]

ご丁寧にありがとうございます。おかげさまで、解決することができました。

Answer 3

def longest_string(moji_list):
    first=moji_list[0]

エラーが起きているのは moji_list の要素数が0のときですが、moji_listの要素数が1のときにそれ以上再帰しないよう工夫するのがよいでしょう。

Comments

[kuiojl]

ご回答ありがとうございます。要素が１個しかない時とそうでない場合で場合分けする、ということでしょうか？最後の自分で作ったリストは5つ要素があるので大丈夫かと思ったのですが、該当リストをdefの後に挿入すればよかったのでしょうか？

[int32_t]

> 要素が１個しかない時とそうでない場合で場合分けする

それでいいと思います。

> リストは5つ要素があるので大丈夫

短くしたリストで再帰呼び出ししてますよね。

[kuiojl]

短くしたリストというのはmoji_listのことですか？

[int32_t]

いいえ、others のことです。