SadServers解説 Easy No.6 「簡単な数学」
問題概要
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シナリオ
簡単な数学
問題詳細
/home/admin/scores.txt というファイルに、2列の数字が書かれています。
1列目の数字は番号で、2列目の数字はテストの得点のようなものです。2列目の数字の平均を求めてください。
$ head /home/admin/scores.txt
1 7.4
2 0.4
3 1.6
4 6.2
5 7.6
...
なお、今回の仮想マシンには、bc、Python3、Go言語(Golang)、sqlite3がインストールされています。
解決判定
解答をファイル/home/admin/solutionに書いて、Check My Solutionボタンをクリックしてください。例えば、解答が"123.45"であれば、次のようなコマンドを実行し、Check My Solutionボタンをクリックしてください。
$ echo "123.45" > ~/solution
解答は、小数点3桁以下を切り捨てて、ぴったり小数点2桁まで記入してください。たとえば、計算結果が21.349なら答えは21.34、計算結果が33.1なら答えは33.10です。
解答が正解かどうか、コマンドプロンプト上で確認することも可能です。ハッシュ値を求める次のコマンドを実行して、以下と同じ出力が得られた場合は正解です。
$ md5sum /home/admin/solution
6d4832eb963012f6d8a71a60fac77168 /home/admin/solution
問題解決の方針
【表示する】
今回の問題では、ファイル内容を編集・集計するコマンドを適切に使えるかが問われています。
どのようなコマンドをどういった手順で実行すれば、特定の列の平均値を計算することができるでしょうか。
具体的な解決の段取りを表示する
- ファイルの2列目だけを抽出する
- 数字の合計と個数を求め、平均を計算する
- 小数第2位以下を切り捨てる
ヒント
オリジナルヒント
ヒント1
2列目の得点だけを取り出したいので、cut を使います。
実行コマンド
区切り文字は" "(半角スペース)のため、-d ' 'オプションで、半角スペースを区切り文字に指定します。
また、-f 2オプションで、2列目を抽出する列に指定します。
$ cut -d ' ' -f 2 /home/admin/scores.txt
7.4
0.4
1.6
6.2
7.6
...
別解
awkコマンドを使用することでも、2列目を取り出すことができます。
$ awk '{print $2}' /home/admin/scores.txt
7.4
0.4
1.6
6.2
7.6
...
ヒント2
awkコマンドを使用して、各行の数字を足し合わせるとともに、足し合わせた回数を記録しておきます。そして、最後に数字の合計を回数で割ることで、平均を計算します。
実行コマンド
$ cut -d ' ' -f 2 /home/admin/scores.txt |
awk '{ sum += $1; n++ } END { print sum / n }'
5.204
ヒント3
小数第3位以下を切り捨てます。手動で書き込んでも良いですし、出力の際に有効数字を指定してもよいです。
実行コマンド
出力の際に有効数字を指定することで、小数第2位以下を切り捨てる場合の処理です。
$ cut -d ' ' -f 2 /home/admin/scores.txt | awk '{ sum += $1; n++ } END { printf "%.2f\n", sum / n }'
5.20
$ echo "5.20" > ~/solution
$ md5sum /home/admin/solution
6d4832eb963012f6d8a71a60fac77168 /home/admin/solution
ハッシュ値が 6d4832eb963012f6d8a71a60fac77168 と一致しました！
SadServers公式ヒント（翻訳）
ヒント1
解き方はさまざまあります（コードを書く、データベースに読み込むなど）。シンプルな方法は、コマンドラインの計算機 bc を使って2列目の数字（得点）の合計を求めることです。2列目の得点は awk や cut で簡単に抽出できます：awk '{ print $2 }' scores.txt
ヒント2
paste コマンドを使うと数字の間に + を挿入でき、そのまま bc に渡せます：sumexpr=$(awk '{ print $2 }' scores.txt | paste -sd+)
ヒント3
2列目の数字の合計は次のコマンドで求まります：sum=$(echo $sumexpr | bc)。これは 520.4 を返します（bc の scale 設定に関わらず）。
ヒント4（最終解答）
要素数（行数）は elements=$(wc -l scores.txt|awk '{ print $1 }') などで求まります（最終行に改行があるかどうかに注意）。bc の scale を 2 に指定して割り算し、解答ファイルに書き出します：echo "scale=2; $sum/$elements"|bc > ~/solution（答えは 5.20）。
参考
今回の仮想マシンにはPython3がインストールされているとのことなので、Pythonコードを実行して解いてみます。
以下のPythonコードを書いてみました。
sum = 0
count = 0
with open("/home/admin/scores.txt", 'r') as input_file:
for line in input_file:
sum += float(line.split()[1])
count += 1
average = sum / count
with open("/home/admin/solution", 'w') as output_file:
output_file.write(f"{average:.2f}\n")
print("計算結果は {:.2f} です。".format(average))
実行してみます。
実行コマンド（答えが含まれるので注意）
$ python3 calculate_average.py
計算結果は 5.20 です。
コマンドで実行した場合と同じ計算結果が得られました！
「いきなり問題を解き始めても調べるばかりになってしまう…」 「やりたいことが分かっても、コマンドが分からない…」 という方は、下記の記事でLinuxのコマンドを復習してから、SadServersの問題に取り掛かってみてはいかがでしょうか。
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