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mosya<TC> - AllCombinations型を実装して、与えられた文字列のすべての組み合わせを返そうの解説

この記事はmosya<TC>の問題の一つであるAllCombinations型の解説になります。

問題

指定された文字列に含まれる文字をそれぞれ最大で1度だけ使った文字列のすべての組み合わせの型AllCombinationsを実装します。

例えば

type AllCombinations_ABC =
  AllCombinations<"ABC">;
// should be '' | 'A' | 'B' | 'C' | 'AB' | 'AC' | 'BA' | 'BC' | 'CA' | 'CB' | 'ABC' | 'ACB' | 'BAC' | 'BCA' | 'CAB' | 'CBA'

解答例

type StringToUnion<S> =
  S extends `${infer F}${infer R}`
    ? F | StringToUnion<R>
    : S;
type AllCombinations<
  S extends string,
  T extends string = StringToUnion<S>,
  U extends string = T
> = S extends `${infer F}${infer R}`
  ? U extends U
    ? `${U}${AllCombinations<
        R,
        U extends "" ? T : Exclude<T, U>
      >}`
    : never
  : "";

文字列をユニオン型に変換するStringToUnionを作成

まず、文字列をユニオン型に変換するStringToUnionを作成します。

type StringToUnion<S> =
  S extends `${infer F}${infer R}`
    ? F | StringToUnion<R>
    : S;

この型は、与えられた文字列を、先頭の文字Fと残りの文字列Rに分割します。
もし分割に成功した場合は、それ以外の文字列Rに対して再帰的にこの型を適用します。
これを繰り返すことで、文字列をユニオン型に変換することができます。

AllCombinationsを作成

次に、AllCombinationsを作成します。

文字列Sを先頭の文字Fと残りの文字列Rに分割します。

S extends `${infer F}${infer R}`

次に、U extends Uという条件を使い、ユニオン型のUの要素を一つずつ取り出し、再帰的に処理を適用します。

U extends U
  ? `${U}${AllCombinations<R, U extends '' ? T : Exclude<T, U>>}`
  : never

例えば、Uが"A" | "B" | "C" | ""の場合、"A""B""C"""に対して、以下の処理が行われます。

`${U}${AllCombinations<
  R,
  U extends "" ? T : Exclude<T, U>
>}`;

まず、UAの場合は、以下のように色が展開されます。

`${"A"}${AllCombinations<
  R,
  "A" extends ""
    ? "A" | "B" | "C" | ""
    : Exclude<"A" | "B" | "C" | "", "A">
>}`;

文字列の先頭にAという文字が追加され、残りの文字列に対して再帰的に処理が行われます。

`${"A"}${AllCombinations<
  R,
  "B" | "C" | ""
>}`;

これが、文字列の長さが0になるまで繰り返されます。

`${"A"}${AllCombinations<
  R,
  "B" | "C" | ""
>}``${"A"}${`${"B"}${AllCombinations<
  R,
  "C" | ""
>}`}``${"A"}${`${"B"}${`${"C"}${AllCombinations<
  R,
  ""
>}`}`}`;

最後に、文字列の長さが0になった場合は、空文字列を返します。

`${"A"}${`${"B"}${`${"C"}${""}`}`}`;

// 他のAから始まる組み合わせ

この処理が、BC""に対しても同様に行われます。

`${"B"}${AllCombinations<
  R,
  "A" | "C" | ""
>}``${"B"}${`${"A"}${AllCombinations<
  R,
  "C" | ""
>}`}``${"B"}${`${"A"}${`${"C"}${AllCombinations<
  R,
  ""
>}`}`}`;

// 他のBから始まる組み合わせ
`${"C"}${AllCombinations<
  R,
  "A" | "B" | ""
>}``${"C"}${`${"A"}${AllCombinations<
  R,
  "B" | ""
>}`}``${"C"}${`${"A"}${`${"B"}${AllCombinations<
  R,
  ""
>}`}`}`;

// 他のCから始まる組み合わせ

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Godai@steelydylan

Webサービスを作るのが好きなWebエンジニア。子供が産まれたことをきっかけに独立し法人化。サービス開発が大好き。
好きな言語はTypeScript。

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