Luhnアルゴリズム(やってみた Python2.7)

README.rst

Luhnアルゴリズムとは？

クレジットカード番号のチェックデジットなどに使う簡易的なアルゴリズム。

以下、Wikipediaから引用

Luhnアルゴリズムは、チェックディジットを含む数が正しいかどうかを検証する。

チェックディジットは通常、一意な番号に付与され、チェックディジットを含めた全体を認証番号などに使う。

この番号は以下のようにして検証できる。

• 右端のチェックディジットを1番目として、偶数番目の桁を2倍にする。
• 2倍にしていない桁も含め、各数字の総和を求める（2倍にした桁が2桁になった場合は、それぞれを別々の数字として加える）。
• この総和の下1桁が0なら（つまり、10で割り切れる場合）、この番号はLuhnアルゴリズムでは正しく、そうでない場合は正しくない。

例として、49927398716 という番号を検証する場合を考える。

• 右端から偶数番目の桁をそれぞれ2倍する: (1×2) = 2, (8×2) = 16, (3×2) = 6, (2×2) = 4, (9×2) = 18
• それぞれの数字の総和を計算する（括弧で囲まれた数字は上のステップで2倍した桁）: 6 + (2) + 7 + (1+6) + 9 + (6) + 7 + (4) + 9 + (1+8) + 4 = 70
• 10で割りきれるか調べる: 70 mod 10 = 0 なので、この番号は正しい。

参考

Luhnアルゴリズム(Wikipedia) http://ja.wikipedia.org/wiki/Luhn%E3%82%A2%E3%83%AB%E3%82%B4%E3%83%AA%E3%82%BA%E3%83%A0

ECサイトの動作テストに使える、クレジットカードのテスト番号一覧 http://www.webcreatorbox.com/tech/creditcard-test-numbers/

brainstorm Luhnアルゴリズムでクレジットカードの番号をチェック http://d.hatena.ne.jp/yuheiomori0718/20130427/1367074612

目的

Wikipediaのコード例以外の方法でPythonで書く。

「奇数番目と偶数番目で処理を分ける」、これをどう表現するかが考えどころ。

２で割り切れる(i % 2 == 0)という表現を使わずに書きたい。

luhn.py

# -*- coding:utf-8 -*-
import itertools


def check_digits(text):
    """itertools.cycleを使って実装。"""
    def even_value(x):
        y = x * 2
        return y - 9 if y > 9 else y
    values = (int(x) for x in reversed(text))
    switcher = itertools.cycle((lambda x: x, even_value))
    digits = (func(x) for func, x in itertools.izip(switcher, values))
    return sum(digits) % 10 == 0


if __name__ == "__main__":
    import unittest

    class CheckDigitsTest(unittest.TestCase):
        def _callFUT(self, value):
            return check_digits(value)

        def test(self):
            """Luhnアルゴリズム通りに値を評価すること。

            参考 http://www.webcreatorbox.com/tech/creditcard-test-numbers/
            """
            items = (
                # Master Card
                ("5555555555554444", True),
                ("5105105105105100", True),
                # Visa
                ("4111111111111111", True),
                ("4012888888881881", True),
                # JCB
                ("3530111333300000", True),
                ("3566002020360505", True),
                # Diners Club
                ("30569309025904", True),
                ("38520000023237", True),
                # American Express
                ("378282246310005", True),
                ("371449635398431", True),
                ("378734493671000", True),
                # Discover
                ("6011111111111117", True),
                ("6011000990139424", True),
                # Invalid Digits
                ("6011000990139425", False),
            )
            for value, expect in items:
                self.assertEqual(self._callFUT(value), expect, value)

    unittest.main()

luhn2.py

# -*- coding:utf-8 -*-
import itertools


def check_digits(text):
    """シーケンスのスライスとitertools.chainで実装。"""
    def even_value(x):
        y = x * 2 
        return y - 9 if y > 9 else y

    odds, evens = text[::-2], text[:-1][::-2]
    odds = map(int, odds)
    evens = (even_value(int(x)) for x in  evens)
    return sum(itertools.chain(odds, evens)) % 10 == 0

luhn3.py

# -*- coding:utf-8 -*-
import itertools


def check_digits(text):
    """itertools.cycleをrepeatとflattenで代用して実装。"""
    def even_value(x):
        y = int(x) * 2
        return y - 9 if y > 9 else y

    flatten = itertools.chain.from_iterable
    repeater = flatten(itertools.repeat([1, 0]))
    values = itertools.izip(
        text[::-1],
        (int if x else even_value for x in repeater)
    )
    return sum(func(x) for x, func in values) % 10 == 0

luhn4.py

# -*- coding:utf-8 -*-
import itertools


def check_digits(text):
    """イテレータを共有し、itertools.izip_longestを使って実装。"""
    def even_value(x):
        y = x * 2 
        return y - 9 if y > 9 else y

    def numbers(items):
        values = iter(items)
        odds = (int(x) for x in values)
        evens = (even_value(int(x)) for x in values)
        for x, y in itertools.izip_longest(odds, evens):
            yield x + (y if y is not None else 0)

    digits = numbers(text[::-1])
    return sum(digits) % 10 == 0