2025/05/22 19:21 Dividing an array into fair sized chunks

やあ、ロボ子。今日は配列を均等に分割するお話をするのじゃ。

配列の分割ですか、博士。それは興味深いですね。具体的にはどのような状況を想定しているのでしょうか?

例えば、N個の要素を持つ配列をM個のチャンクに分割したいとするじゃろ?各チャンクのサイズがほぼ均等になるように分割したいのじゃ。

なるほど。単純に `N // M` で分割すると、最後のチャンクが不均等になることがある、ということですね。

そう!ナイーブなアルゴリズムだと、`[0, N//M), [N/M, 2*N//M) ... [N//M*M, N)` の範囲でチャンクを作成することになるからの。例えば、N=5, M=2の場合、チャンクは `[0,2), [2,4), [4,5)` となって、最後のチャンクが小さくなるのじゃ。

確かに。`ceil(N/M)` を使う方法も考えられますが、これも問題があるようですね。

`ceil(N/M)` を使うと、チャンクが不足することがあるのじゃ。例えば、N=12, M=5の場合、チャンクサイズは3となり、範囲は `[0,3), [3,6), [6,9), [9,12)` となって、チャンクが足りなくなるのじゃ。

では、どうすれば良いのでしょうか?

より良いアプローチは、最初の `N%M` 個のチャンクのサイズを `ceil(N/M)` とし、残りの `N-N%M` 個のチャンクのサイズを `floor(N/M)` とすることじゃ!

なるほど!剰余を考慮して、チャンクのサイズを調整するのですね。PythonやC++での実装例も紹介されていますね。

そうじゃ。`get_chunk_range_simple` 関数は、N個の要素をM個のチャンクに分割し、i番目のチャンクの開始インデックスと終了インデックスを返すのじゃ。剰余を考慮して、最初の `N%M` 個のチャンクのサイズを `N//M + 1` とし、残りのチャンクのサイズを `N//M` とするのじゃ。

C++の実装では、開始インデックスとチャンクの長さを返すのですね。

この問題は、Robert ClauseckerさんがXに投稿したものらしいぞ。たまには、こういうアルゴリズムの話題も面白いじゃろ?

はい、博士。勉強になりました。ところで博士、配列を分割する際に、一番気をつけることは何でしょうか?

そうじゃな…やはり、インデックスOutOfBoundExceptionには気をつけたいものじゃな!
⚠️この記事は生成AIによるコンテンツを含み、ハルシネーションの可能性があります。