Add Binary

add-binary/main.md

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+# Add Binary
+
+Given two binary strings a and b, return their sum as a binary string.
+
+Ex.
+Input: a = "11", b = "1"
+Output: "100"
+
+## Step1
+
+両方のstringsの末尾にポインタをおき、先頭に向かって動かしながら数字と桁上がりを足していく。
+ループの終了条件は、aもbも桁が尽き、桁上がりも0であるとき
+
+### 間違えたところ
+
+- intへの変換忘れ
+- 最後のmap忘れ
+
+Time: O(max(len(a), len(b)))
+Space: O(n)
+
+```py
+class Solution:
+    def addBinary(self, a: str, b: str) -> str:
+        i = len(a) - 1
+        j = len(b) - 1
+        carry = 0
+        result = []
+        while i >= 0 or j >= 0 or carry:
+            digit_a = int(a[i]) if i >= 0 else 0
+            digit_b = int(b[j]) if j >=0 else 0
+            added_digit = (digit_a + digit_b + carry) % 2
+            carry = (digit_a + digit_b + carry) // 2
+            result.append(added_digit)
+            i -= 1
+            j -= 1
+
+        return "".join(map(str, result[::-1]))
+```
+
+AI Review
+
+> コードの細かい点
+
+> 1. result[::-1] でスライスによる反転コピーを作ってから join していますが、added_digit は既に文字化できる値なので、素直に result.append(str(added_digit)) としておけば map(str, ...) が不要になり、最後は "".join(reversed(result)) とシンプルにできます（意味は同じですが余計な変換が減る）。
+> 2. digit_a = int(a[i]) if i >= 0 else 0 のパターンが2回繰り返されています。今回は2箇所だけなので許容範囲ですが、3つ以上の文字列を扱うような拡張が将来あるならヘルパー関数に切り出す価値があります（今は過剰設計になるので不要）。
+> 3. 変数名は carry, digit_a, digit_b, added_digit など意味が明確で良いです。i, j はポインタとして慣用的なので問題なし。
+
+### 発展
+
+- 一般化するとどうなる
+  - 10進数までなら元のコードの2進数部分だけ変えることで書くことができるが、例えば16進数だと10以上はA~になるためその変換を実装しないといけない
+
+```py
+def add(self, a: str, b: str, base: int) -> str:
+    i = len(a) - 1
+    j = len(b) - 1
+    carry = 0
+    result = []
+    while i >= 0 or j >= 0 or carry:
+        digit_a = int(a[i]) if i >= 0 else 0
+        digit_b = int(b[j]) if j >=0 else 0
+        total = (digit_a + digit_b + carry) % base
+        carry = (digit_a + digit_b + carry) // base
+        result.append(str(total))
+        i -= 1
+        j -= 1
+
+    return "".join(map(str, result[::-1]))
+```
+
+    - `ord(c) - ord('A') + 10` で数字に変換し、数字は`chr(num - 10 + ord('A'))`で戻す。
+    - 入力文字が数字かアルファベットかは, `str.isdecimal`で判定
+
+- 減算の場合はどうなるか
+
+## Step2
+
+https://github.com/huyfififi/coding-challenges/pull/2
+https://github.com/kazuki-official/leetcode/pull/88
+
+- 他の人の解法を見ると、足した桁は`total`と表現するとわかりやすそう
+- `digit`か`bit`か
+
+## Step3
+
+```py
+class Solution:
+    def addBinary(self, a: str, b: str) -> str:
+        i = len(a) - 1
+        j = len(b) - 1
+        carry = 0
+        result = []
+        while i >= 0 or j >= 0 or carry:
+            digit_a = int(a[i]) if i >= 0 else 0
+            digit_b = int(b[j]) if j >=0 else 0
+            total = (digit_a + digit_b + carry) % 2
+            carry = (digit_a + digit_b + carry) // 2
+            result.append(str(total))
+            i -= 1
+            j -= 1
+
+        return "".join(result[::-1])
+```