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twitter で流れていた Excel の問題を解いてみる

こんな問題を見つけました.

面白い問題だったので ALZETA で解くことができるか試してみました.

問題の定義と難しさ

Excel の H〜L列で,「区分1〜4の値のパターンとそれに対応する結果値」が定義されています.この定義に基づいて,A〜D列の区分1〜4値に応じた結果値を決定して E列に記入する.という問題だと解釈できます.

ALZETA では,H〜L列 と A〜D列を別のデータで与えて,E列を計算するという問題にします.早速それぞれデータを Excel で作成して ALZETA にアップロードしました.(「例題13_*」となっているのは,この記事が 13番目の note 記事だからで,特別な意味はありません)

H〜L列: 「例題13_mst」

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A〜D列: 「例題13_trn」

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一番最初に思いつくのは,「例題13_mst」と「例題13_trn」を内部結合/外部結合してしまうことです.しかし,この問題のいやらしいのは,「例題13_mst」にはワイルドカード("*")が含まれていることです.内部結合,外部結合は,値を完全一致させる場合にのみ利用することができます.例えば,単純に結合してしまうと「例題13_trn」の1行目

A, AAA, X

は,「例題13_mst」の1行目

A, AAA, X, *, aaax

とマッチしてくれ!という気持ちになりますが,ALZETA の結合 PM では,「例題13_trn」の1行目の「区分4」は空データであるのに対し,「例題13_mst」1行目は "*" という文字列なので一致しないという判定になり,意図する結果になりません.

ま,もともと結合で単純に解決できるくらいなら,Excel でも vlookup で単純に解決できるので,こんな tweet は流れてこないのですが.

どうするか

結合を基本線に,少し工夫してみます.結合の問題は,ワイルドカードを「ハズレ」判定してしまうことなので,ワイルドカードの部分だけ特別扱いします.そのため,区分1〜4を一気に判定するのではなく,「区分1判定」「区分2判定」「区分3判定」「区分4判定」を行い,それぞれの判定において

1. 値一致でマッチしたらもちろん合格(「結合」利用)
2. ワイルドカードでマッチしたら合格

とし,区分1〜4判定全てに合格したものを採用します.「不合格」はレコード抹消で表現し,区分1〜4判定結果全てにレコードが存在する(→内部結合で区分1〜4判定を結合してを絞っていく)という方針です.

実は,複数の解が合格になります.たとえば「例題13_trn」の1行目

A, AAA, X

は,「例題13_mst」の1行目,2行目,5行目とマッチしますので答は3通りあります.

1行目

A, AAA, X, *, aax

2行目

A, AAA, *, *, aaaa

5行目

A, *, *, *, aaa

このうち,どの解を採用するかの条件の一つとしたいので,値一致とワイルドカードマッチにメリハリをつけることにします.

1. 値一致でマッチしたら合格,加点+1 点
2. ワイルドカードでマッチしたら合格.加点+0点

区分2判定

では区分判定を実装していきましょう.ここでは,ワイルドカードを含む「区分2」判定を先に作ってみます.

まず,「例題13_mst」と「例題13_trn」を配置します.

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これからそれぞれのデータから「区分2」を引き出してマッチさせていきます.「例題13_mst」については「区分2」に加えて,項目「結果」を引き出します.項目「結果」は「例題13_mst」でレコードを特定できるキー項目となっていますのでこれで OK です.一方,「例題13_trn」はそういったレコード特定可能な項目がありませんので,それを「ランク」PMで作成します.項目名は「NR」としています.

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そして,それぞれ項目引き出しを済ませました.

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次に「例題13_mst」側で,区分2がワイルドカードなものとそうでないものを分離します.「条件分割」PM で「区分2」の値が "*" か否かで「区分2値指定あり」「区分2ワイルドカード」にデータを分割します.

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中間ファイルで覗いてみましょう.

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分離できています.

次は,それぞれ加点値情報を加えて,「例題13_trn」側と結合します.

値があるもの(非ワイルドカード)に「演算」PMで「区分2加点値」を固定値 1 で設定.

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値がないもの(ワイルドカード)に「区分2加点値」を固定値 0 で設定(スクリーンショット略)

値があるもの(非ワイルドカード)について,mst 側と trn 側を結合.

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値がないもの(ワイルドカード)について,mst 側の "*" は意味がないので削除します.

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その後,trn と結合します.(このとき項目「区分2加点値」(全て値ゼロ)をキー項目とします…これ,結果としてデータを総掛けします)

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結合後の結果は以下の通りです.例えばこのデータ上3行は,「1行目 (NRが1) は「区分2」の値が "AAA" なのだが,これは回答 aaay,aaa,bbb のどれにもマッチ(ただし加点値0)」という意味になります.

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最後に,値があるもの(非ワイルドカード)と値がないもの(ワイルドカード)のマッチ結果を合わせます.

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その結果は以下の通りです.

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このデータは,先ほどと同様,1行目(NRが1)のデータに着目すると,「1行目 (NRが1) は「区分2」の値が "AAA" なのだが,これは回答 aax,aaaa には加点値1でマッチ,aaay,aaa,bbb には加点値0でマッチ(データに出てこない,ab,ba にはマッチしない)」という意味になります.

区分1〜4の全判定

残りの区分についても同じことを行います.

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あとは,それぞれの結果から,

「NR(問題データ上のレコード番号)」ー「結果」

の組み合わせの存在の AND (内部結合)を取れば,可能な解の全パターンが出てきます.AND を取る際に,それぞれの区分値の加点値もキープしておきましょう.すなわち,まず以下の通り「NR」「結果」「区分X加点値」」のみ取り出し,

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あとは,「NR」と「結果」をキーにして全結果を内部結合します.

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以上により,以下の結果を得ます.

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「1行目 (NRが1) は,結果 aaa, aaaa, aax」があり得るという結果になっていますね!その他の結果も想定通りだと思います.

ポリシー選択

あとは,複数ある結果のどれを選ぶかは,ポリシー次第です.思いつくポリシーを3点挙げてみましょう.

区分優先度による選択(区分の若番完全一致が優先)

「NR」→「区分1加点値(数値降順)」→「区分2加点値(数値降順)」→「区分3加点値(数値降順)」→「区分4加点値(数値降順)」のキー順序でソートし,先頭レコードを持ってくれば,区分優先度による結果選択となります.

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得られる結果

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加点合計(ロンゲストマッチ)

「演算」PM で「区分1加点値」〜「区分4加点値」を合計した「総合加点値」を計算し,その値が大きいものを選びます.

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得られる結果

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マスター登場順優先

多分 twitter 上ではこれを採用という流れだったのでは?と思います.

これは一旦,「例題13_mst」に「mst登場順」という項目を加えたデータを作成し,

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これを結合して,mst登場順でソート,先頭レコード取り出し,という流れになります.(以下の図で赤枠の部分)

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結果は以下の通りです.

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まとめ

今回の複数の区分値の組み合わせを条件に,新しい区分値を設定する,という処理はビジネスデータ処理上結構登場する処理かと思います.やや PM 数は多くなってしまいましたが,ALZETA でこの問題が解けることがわかりました.また今回の場合,解の候補が複数発生しますが,複数ある解候補から一つの解を選択するポリシーも柔軟に設定できることも説明しました.

また,この問題が頻出するお客様がいらっしゃいましたら,ワイルドカード指定可能な結合 PM というのもカスタマイズで提供可能かと考えておりますので,ご相談ください!

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