最初の回答(誤りが多い)
本のやりかたですと、32bit整数は2^32=4,294,967,296個あり、整数の個数の上限が4*10^9=4,000,000,000個なので最悪ファイルを40億個作らなければならなくなり、正直おすすめできません。例えば0, 1, 2, ..., 3,999,999,999と32bit整数を配置したファイルを読み込んだ場合にたくさんのファイルを生成します。そのようなことをすればファイルシステム自体がパンクするでしょう。
このアルゴリズムはC言語をターゲットにしているものと思いますが、Pythonは整数型がイミュータブルなのでファイルを4バイトずつリードするといずれメモリがパンクします。これを回避するためには1バイトリードを4回行うのがよいでしょう。numpyを使うという手もあると思います。
ファイルにおける32bit整数というのは、テキスト1行で表している場合もあるでしょうが、おそらくこの本ではバイナリデータのことを差していて、たいていのPCではリトルエンディアンを採用しているので最上位ビットは4バイトデータのうちの4バイト目(1始まりの場合)のbit7です。
試しにバイナリデータをリード/ライトするコードを書いていくとよいでしょう。例えばファイルに1バイト、37('%')というデータをライトするコードはこのような感じです。リードも同様ですが、とにかく検索エンジンで調べてみてください。
import sys
import struct
out = open("out1.txt", "w")
out.write(struct.pack('B', 37))
out.close()
最上位ビットが0か1かを判定するには論理積演算子(&)などを用います。
とにかく本に書いてある方法を実際に実装しようとすると、まず、判定用の出力ファイルの名前を決めるところから始めないといけないと思います。この処理をとにかく32段繰り返す必要がありますが、このルーチンを書くためには木(tree)という概念と深さ優先探索というアルゴリズム、つまり再帰を理解する必要があるでしょう。
もしかしたらその本に書いてあるアルゴリズムは、「分かっている人」向けのジョークなのかもしれませんね。ファイルに書くか、メモリに置くかということだけでも一考に値します。私はPythonのみならずC言語においてもそのようなプログラムを記述したくないです。
こんなネガティブな回答になってしまって申し訳ありません。
2回目の回答
私の回答に誤りが多数含まれていましたので訂正させていただきます。まず、Pythonでは数値型をイミュータブルで扱うので大量の数値を扱うとメモリがパンクするということについて、実はそうでないことを示します。
for i in range(0, 1000000000):
print(str(i))
このプログラムはPython 3系において正しく動作します。それぞれの数値のデータ領域は、必要とされなくなった時に正しく解放されるためメモリを食い尽くす現象が発生しないものと思います。
次に、表題に示されているプログラムをデバッグすることは非常に困難であると考えるため、C言語によるバイナリライトプログラムを提示します。0x00000000から0xFFFFFFFFまでをライトするプログラムです。
#include <stdio.h>
int main() {
FILE *out;
unsigned int i;
unsigned int j;
unsigned int end_j;
unsigned int buf[0x400];
out = fopen("out3.txt", "wb");
i = 0;
do {
for (j = 0; j < 0x400; ++j)
buf[j] = i + j;
fwrite(&buf, sizeof(unsigned int), 0x400, out);
i += 0x400;
} while (i);
fclose(out);
return 0;
}
このプログラムはちょうど16GBのファイルを生成するため、大量のディスク容量をもつストレージで実行してください。私はうっかりCドライブ(SSD)上でこれを実行してしまったためWindowsを不安定にしてしまいました。作成したバイナリデータを見ると、正しくデータが作成されていることが分かります。
$ od -N 100 -t x1 out3.txt
0000000 00 00 00 00 01 00 00 00 02 00 00 00 03 00 00 00
0000020 04 00 00 00 05 00 00 00 06 00 00 00 07 00 00 00
0000040 08 00 00 00 09 00 00 00 0a 00 00 00 0b 00 00 00
0000060 0c 00 00 00 0d 00 00 00 0e 00 00 00 0f 00 00 00
0000100 10 00 00 00 11 00 00 00 12 00 00 00 13 00 00 00
0000120 14 00 00 00 15 00 00 00 16 00 00 00 17 00 00 00
0000140 18 00 00 00
0000144
$ od -j 17179869084 -N 100 -t x1 out3.txt
177777777634 e7 ff ff ff e8 ff ff ff e9 ff ff ff ea ff ff ff
177777777654 eb ff ff ff ec ff ff ff ed ff ff ff ee ff ff ff
177777777674 ef ff ff ff f0 ff ff ff f1 ff ff ff f2 ff ff ff
177777777714 f3 ff ff ff f4 ff ff ff f5 ff ff ff f6 ff ff ff
177777777734 f7 ff ff ff f8 ff ff ff f9 ff ff ff fa ff ff ff
177777777754 fb ff ff ff fc ff ff ff fd ff ff ff fe ff ff ff
177777777774 ff ff ff ff
200000000000
実行時間は2~3分といったところです。ちなみに私はWSL上のUbuntuで実行しました。
$ time ./write3
real 2m22.821s
user 0m16.391s
sys 2m6.141s
本に載っている解き方をPythonのコード化する方法
もしくは本に載っている解き方以外でのPythonによる解き方
、ということでしょうか? >Pythonでコード化する方法もしくは答え