Javaで回文数を判定する：while文とfor文を使ったアルゴリズム

回文数とは

回文数とは、前から読んでも後ろから読んでも同じ数のことです。例として121、393、48084などがあります。これらは垂直軸対称性を持ち、アルゴリズムパズルでよく扱われます。

Javaでは、回文判定は面接問題やコーディング課題で頻出します。アルゴリズムはシンプルですが、複数の実装方法があります。

アルゴリズムの概要

• 入力整数を読み取る
• 桁を反転させ、結果を保存
• 反転した数と元の数を比較
• 一致すれば回文数、そうでなければ非回文数

while文を使った判定

以下は、while文を使って数を反転させ、回文数かどうかを判定する簡潔なJavaプログラムです。処理過程を理解しやすいよう中間ステップを出力します。

package com.guru99;
public class PalindromeNum {
    public static void main(String[] args) {
        int inputNumber = 171; // 判定する数
        int reversed = 0;
        int temp = inputNumber;
        while (temp > 0) {
            int lastDigit = temp % 10;
            reversed = (reversed * 10) + lastDigit;
            temp /= 10;
        }
        System.out.println("反転した数: " + reversed);
        if (reversed == inputNumber) {
            System.out.println("回文数です。");
        } else {
            System.out.println("回文数ではありません。");
        }
    }
}

実行結果

反転した数: 171
回文数です。

for文を使った判定

同じロジックをfor文で表現することもでき、ループカウンタをデクリメントする形でより自然に書ける場合があります。

package com.guru99;
public class PalindromeNum {
    public static void main(String[] args) {
        int inputNumber = 185; // 判定する数
        int reversed = 0;
        int temp = inputNumber;
        for (; temp > 0; temp /= 10) {
            int lastDigit = temp % 10;
            reversed = (reversed * 10) + lastDigit;
        }
        System.out.println("反転した数: " + reversed);
        if (reversed == inputNumber) {
            System.out.println("回文数です。");
        } else {
            System.out.println("回文数ではありません。");
        }
    }
}

実行結果

反転した数: 581
回文数ではありません。

考慮事項とベストプラクティス

• 負の数: 定義上、負の数は先頭のマイナス記号があるため回文数とは見なされません。入力が負の場合は即座にfalseを返すべきです。
• オーバーフロー: 32ビット整数の反転ではオーバーフローする可能性があります。本番コードではlongを使用するか、乗算前にオーバーフローチェックを行ってください。
• 文字列アプローチ: 数を文字列に変換し、その反転と比較する方法は、特に大きな数に対してよりシンプルでエラーが少ないです。

詳細については、GeeksforGeeksおよびStack Overflowの数値反転に関する議論を参照してください。