n-bonacci数列を出力するScalaのコードを書いてみた。

はじめに

この記事でnbonacci数列を計算するPython3のコードを書いてみたので、その勢いに乗ってScalaのプログラムも書いてみることにしました。

さっそくプログラムです。

以下のようなプログラムを書いてみました。sbtを使ってFAT jarを作って実行することがほぼ前提のコードになっているために、コマンドラインオプションの処理にscoptを使うのが前提のコードになっていたりしますが、そのあたりの点は平にご容赦ください。

	//
	// See https://pandanote.info/?p=6259 for details.
	//

	package info.pandanote.nbonaccitest

	import scopt.OParser
	import org.slf4j.LoggerFactory
	import scala.collection.mutable.ListBuffer

	case class Options(a: Int = 2, n: Int = 10)

	class NBonacci

	object NBonacci {
	private lazy val logger = LoggerFactory.getLogger(classOf[NBonacci])

	def main(args: Array[String]): Unit = {
	val builder = OParser.builder[Options]
	val parser = {
	import builder._
	OParser.sequence(
	programName("NBonacci"),
	head("NBonacci","0.1.0-SNAPSHOT"),
	opt[Int]('a',"term")
	.action((x,c) => c.copy(a = x)).text("Number of terms in the recurrence relation.")
	.validate(x =>
	if (x > 0) success
	else failure("Value <a> must be a positive integer")),
	opt[Int]('n',"number-of-terms")
	.action((x,c) => c.copy(n = x)).text("Number of terms to calculate.")
	.validate(x =>
	if (x > 0) success
	else failure("Value <n> must be a positive integer")),
	help("help").text("Calculate n-bonacci sequence.")
	)
	}

	val o: Options = OParser.parse(parser,args,Options()) match {
	case Some(options) => options
	case _ => sys.exit(1)
	}

	logger.info(o.toString)

	val buf = ListBuffer.fill(o.a-1)(0)
	buf += 1
	var count = 0
	while (count < o.n) {
	if (count < o.a) {
	println(buf(count))
	} else {
	val next = buf.result.foldRight(0){(x,y) => x+y}
	println(next)
	buf += next
	buf.remove(0)
	}
	count+=1
	}
	}
	}

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ということで、scoptを用いたコマンドラインオプションの処理のためのコードが行数にして全体の2/3くらいを占めるコードになっていて、nbonacci数列の計算を行うコードは46行目から始まります。この記事のPython3の数列の計算を行うためのコードと比較すると、Scalaの方ではコードブロックの境界を示す括弧({,})がある分だけコードの行数が増えています。

動作の確認。

前節で示したプログラムでFAT jarを作成して動作確認です。

以下のコマンドラインオプションが使用できる仕様としています。

-a <integer>: 次の項を求めるために必要な項の数。3項間漸化式であれば2となります。
-n <integer>: 計算の対象となる項の数。初項からの項数になります。

以下、”-a”オプションとともに指定した値をa、”-n”オプションとともに指定した値をnとそれぞれおきます。

a = 2, n = 10

C:\Users\Pandanote\scala\NBonacciTest>java -jar target\scala-2.13\nbonaccitest-assembly-0.1.0-SNAPSHOT.jar -a 2 -n 10 0 1 1 2 3 5 8 13 21 34

a = 3, n = 10

C:\Users\Pandanote\scala\NBonacciTest> java -jar target\scala-2.13\nbonaccitest-assembly-0.1.0-SNAPSHOT.jar -a 3 -n 10 0 0 1 1 2 4 7 13 24 44

a = 4, n = 15

C:\Users\Pandanote\scala\NBonacciTest> java -jar target\scala-2.13\nbonaccitest-assembly-0.1.0-SNAPSHOT.jar -a 4 -n 15 0 0 0 1 1 2 4 8 15 29 56 108 208 401 773

a = 5, n = 30

C:\Users\Pandanote\scala\NBonacciTest> java -jar target\scala-2.13\nbonaccitest-assembly-0.1.0-SNAPSHOT.jar -a 5 -n 30 0 0 0 0 1 1 2 4 8 16 31 61 120 236 464 912 1793 3525 6930 13624 26784 52656 103519 203513 400096 786568 1546352 3040048 5976577 11749641

a = 0, n = 300

※エラーメッセージの表示例です。
C:\Users\Pandanote\scala\NBonacciTest> java -jar target\scala-2.13\nbonaccitest-assembly-0.1.0-SNAPSHOT.jar -a 0 -n 300 Error: Value must be a positive integer Try --help for more information.

まとめ

実はこの記事を書いている最中にこの記事のの際の最初の項の値は1としていたのは誤りっぽいことに気が付いたので、プログラムともどもしれっと修正してしまいました。

英語版のWikipediaにはフィボナッチ数列をいろいろな方向に拡張しまくった数列群についての性質等が書かれていますので、必要に応じてご覧いただけるとよろしいかと思います。

この記事は以上です。