データ構造とアルゴリズム論

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ふじきみいまいだ
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1 第 3 章. ファイルを用いたデータ入出力学習のねらい 1 データをファイルへ出力する ( 書き込む ) 方法を学習する 2 データをファイルから入力する ( 読み込む ) 方法を学習する大量のデータを処理する場合はファイルからデータを読み込んでから処理を行いますまたプログラムが終了すると変数に記憶されたデータは消えてしまうので処理結果を残すためにはファイルに保管しておくことが必要になりますこのようにファイルを用いたデータ入出力はコンピュータを使った処理の場合必須の技術ですそこで本章では Java 言語を用いたファイルによるデータ入出力の仕方を学習しましょう 3-1 ファイルへの出力 1-ファイルへの書き込み方まず簡単な例でデータをファイルに書き込む方法を学びましょう次のようなフレームを作成してください ( 作成の際プロジェクト名は Kiso3_1 として下さい ) jtextfielddata jbuttonwrite jlabelmessage そしてボタンクリック時のプログラムを次のように記述してください <プログラム> private void jbuttonwriteactionperformed(actionevent evt) { String Data=jTextFieldData.getText(); try { 6 // ファイル Test1.txt を出力ストリーム fw として定義する FileWriter fw= new FileWriter("Test1.txt"); 1 // fw への出力時にバッファリング機能をつける BufferedWriter bw= new BufferedWriter(fw); 2 // さらに出力時に便利なメソッドを使用可能にする PrintWriter fout = new PrintWriter(bw); 3 fout.print(" 出力データ :"+Data); // ファイルへの書き込み 4 jlabelmessage.settext(" 書き込み終了しました "); fout.close(); // ファイルを閉じる 5 catch(exception em) { 6 jlabelmessage.settext(" エラー発生 :"+em); 35

2 加えてプログラム (NewJFrame.java) の先頭行に以下の波線部を加えて下さい以下ファイルへの入出力を行う場合これは必ず ( 毎回 ) 必要になります import java.awt.event.actionevent; import javax.swing.swingutilities; import java.io.*; 見慣れない命令が目につきますがそれらの説明の前にまずは実行して動作を確認してみましょうこのプログラムは入力文字列欄に入力した文字列を Test1.txt というファイルに出力する ( 書き込む ) プログラムです確認のためプログラムを起動させ入力文字列欄にこれはテスト出力ですと入力し [ 書き込み ] ボタンをクリックして下さいすると待機中というメッセージが書き込み終了しましたというメッセージに変わりますこのときプログラム ( プロジェクト ) と同じフォルダ内 ( 今の場合 Kiso3_1 内 ) に Test1.txt というファイルができていますそこでメモ帳や秀丸エディタなどの適当なテキストエディタで開き次のように出力されていることを確認してください出力データ : これはテスト出力です <Test1.txt> <プログラムの解説 > 0. ストリームについて Java 言語では入出力データをストリームという概念で表しますストリームとは流れという意味です流れと言われても最初はピンと来ないかもしれませんが大量のデータをファイルに書き込むあるいは読み出す様はまさにデータが流れて行くように見えるためストリームと呼ばれているようです Java 言語ではファイルへのデータ入出力はストリームの制御 ( ストリームの行き着く先はどこか? 出力ファイルの指定ストリームはどこから来るのか入力ファイルの指定ストリームをどのように区切って入出力するか? 等々 ) を行うことによって実現されます Java 言語ではストリームを制御するために各種のクラスを用意しています以下ファイルへの出力に用いられる FileWriter BufferedWriter そして PrintWriter というクラスの用い方を上の例を用いて解説しましょう 1 2などの番号は p.35 のプログラム中に付した番号に対応しています 36

3 1 出力ファイルの定義 -FileWriter クラス FileWriter fw= new FileWriter("Test1.txt"); によって FileWriter クラスのオブジェクトを fw という名前で生成しています一般にあるクラスのオブジェクトを生成するためにはクラス名オブジェクト名 = new クラスのコンストラクタと記述しますクラスの定義やオブジェクトの生成についてはプログラミングテキストの第 7 章で学習しました忘れてしまった人はテキストを読み返して下さいさて FileWriter クラスの場合右辺のコンストラクタ FileWriter() のカッコ内に引数として出力ファイル名を指定しますこの文によってここで扱うストリーム fw がファイル Test1.txt に流れ着く出力ストリームとして定義されるのです 2 出力ストリームをバッファリング可能にする-BufferedWriter クラスファイルへデータの出力を行う場合データ ( ストリーム ) を1 単位 ( 通常はバイト単位 ) 毎に転送するとハードディスクなどファイル媒体側の受け入れ準備ができるまで待ち時間が発生し効率が悪くなりますそこで一旦出力データをメモリにため込み ( 書き込み ) ファイル側の書き込み準備ができた段階で順次データを書き込む処理が行われますこの処理をバッファリングと言います BufferedWriter bw= new BufferedWriter(fw); によって bw はバッファリング機能付きのストリームとなります 3 サービス機能を付加する -PrintWriter クラスファイルへのデータ出力を行う場合 PrintWriter クラスに用意されている print() あるいは println() メソッドを用いるのが普通です *) そのため次の文によって出力ストリームを PrintWriter クラスの提供するサービス機能つきのストリームにしました PrintWriter fout = new PrintWriter(bw); なお上では説明のために 3 つに分解して記述したのですが通常は出力ストリームの定義は次のように 1 行で ( 一度に ) 記述されます PrintWriter fout = new PrintWriter(new BufferedWriter(new FileWriter("Test1.txt"))); 本講義でも以下ではこのように 1 行で記述することにします *) 少し補足すると FileWriter クラスにもデータを書き込む write() というメソッドが用意されているのですが実数値を出力できないまたデータの改行を指定できないなど実用上不便な点が多かったので PrintWriter クラスが開発されその中の print() および println() メソッドが使われるようになったのです 37

4 4 ファイルのクローズファイル処理を終了したら close() メソッドにより必ずファイルを閉じなければなりません 5 エラー処理 -try~catch 文 FileWriter fw= new FileWriter("Test1.txt"); などのように出力ストリームを定義する際何らかの理由で指定したファイルを出力ファイルとして確保できなかった場合 (FileWriter クラスは )IOException という例外情報を発行します Exception( 例外 ) とは想定通りに行かなかった場合つまりエラーが発生した状態を指すプログラミング用語です Java 言語では Exception 情報を発行する事を Exception 情報を投げると言いますそして投げられた Exception 情報をキャッチ (catch) して ( エラーに対応した ) 適切な処理を行うよう文法的に義務づけています一般にファイルの入出力を行う場合 try { ファイル入出力の処理 catch (Exception em){ エラーに対応した処理ファイル入出力の場合の定型の書き方という形で処理を記述します今の場合エラー処理は catch(exception em) { jlabelmessage.settext(" エラー発生 :"+em); となっておりこれはエラー情報を ( ラベルに ) 表示させる処理を行うという意味です catch 文の () 内の引数 em には Exception の情報つまりエラーメッセージが書き込まれているのです少し説明が長くなりましたので実際に色々な動作を確認することで理解を深めましょう上のプログラムに以下の波線部を追加して実行してみて下さい void jbuttonwrite_actionperformed(actionevent e) { String Data=jTextFieldData.getText(); try { fout.print(" 出力データ :"+Data); // ファイルへの書き込み fout.print( 次の出力 "); jlabelmessage.settext(" 書き込み終了しました "); 以下同じ 38

5 先程と同様に文字列入力欄に次の出力と入力してボタンをクリックするとファイル Test1.txt の内容は次のようになっているはずです出力データ : これはテスト出力です次の出力つまり print() メソッドを連ねると該当文字列が ( 横に ) 続けて出力されますそれでは出力データ : これはテスト出力です <Test1.txt> 次の出力というように改行して出力するにはどうしたらよいでしょうか? そのためには最初の print() メソッドを println() メソッドに変更すればよいのです次のように書き換えて実行してみて下さい今度は上のように改行して出力されるはずです fout.println(" 出力データ :"+Data); // ファイルへの書き込み fout.print( 次の出力 "); このように println() 文は () 内の文字列を出力後改行するという意味を持ちます基礎課題 3-1 上の例では文字列を採り上げましたが整数でも同様に出力できます上のプログラムに波線部の修正および点線枠の追加を行って実行して下さい fout.println(" 出力データ :"+Data); // ファイルへの書き込み fout.println(" 次の出力 "); int a=2,b=5; fout.println("a="+a+" b="+b); fout.println("a+b="+(a+b)); jlabelmessage.settext(" 書き込み終了しました "); そして Test1.txt にどのように出力されるかを確認し枠内を埋めて下さい <Test1.txt の出力結果 > 出力データ : これはテスト出力です次の出力 a=2 b=5 a+b=7 39

6 < 解説 > 文字列同士を + で結ぶとそれは連結を意味するということはこれまで学習した通りですしかし上のプログラムでは整数型と文字列型を + 記号で結んでいますそんなことが許されるのか? と首をかしげた人もいることと思いますが Java 言語ではこのような書き方を認めていますそして結果を確かめてみれば分かるとおり整数と文字列が連結されて表示されます例えば次のようなプログラムを考えた場合 int a=2; String Ans="a="+a; 文字列型変数 Ans の値は a=2 となりますこのように文字列と整数を + 記号で結ぶと整数が自動的に文字列化され文字列の連結として処理されますこれは非常に便利なので Java 言語では頻繁に利用されますもちろん実数についても同様です例えば int a=2; String Ans="a/4="+(a/4.0); というプログラムを実行すると文字列型変数 Ans の値は a/4=0.5 となります 40

その使い方は次の通りです指示にしたがって設定して下さい jlabelmessage <JFileChooser の使用方法 > まずコンポーネントパレットの More Components タブにある JFileChooser コンポーネントを選択 (

7 3-2 ファイルへの出力 2- ダイアログによるファイル名の指定 3-1 節では出力ファイル名が固定されているものとしてプログラム中で直接ファイル名を指定していましたしかし実際にはプログラム実行時にファイル名を指定できた方が便利です次の課題でその方法を学習しましょう基礎課題 3-2 前節と同様次のようなフレームを作成してください jtextfielddata jbuttonwrite 次にファイル名を指定することができる JFileChooser というコンポーネントを使用しますその使い方は次の通りです指示にしたがって設定して下さい jlabelmessage <JFileChooser の使用方法 > まずコンポーネントパレットの More Components タブにある JFileChooser コンポーネントを選択 ( クリック ) して下さい続いて Eclipse ワークベンチの右側にあるアウトラインビューの inst NewJFrame をクリックして下さいすると次ページのコンポーネント名指定画面が現れるのでここでは jfilechooser1 のまま [OK] ボタンをクリックします 41

8 すると JFileChooser の表示内容であるファイル名指定画面がフレーム上に表示されます表示をフレームに戻すためにアウトラインビューの this JFrame ( フレームを意味します ) をクリックしますするとフレームが表示されるようになりますこれで JFileChooser コンポーネントが使用可能になりました次ページへ進んで下さい 42

9 以下の課題では幾つかのファイルをデータ入出力に用いますそこでそれらファイルを一括して管理できるよう適当な場所にファイル保管用のフォルダ IOFile を作成しておいて下さいフォルダ名は何でも良いのですが以下ではファイル保管用フォルダ名が IOFile という名前であるとして説明していますそしてボタンクリック時のプログラムを次ページのように作成します private void jbuttonwriteactionperformed(actionevent evt) { String Data=jTextFieldData.getText(); try { // ダイアログボックスを開く jfilechooser1.showsavedialog(this); 1 // 出力ファイル名を指定する File FName=jFileChooser1.getSelectedFile(); 2 // 出力ストリームを定義する PrintWriter fout=new PrintWriter(new BufferedWriter (new FileWriter(FName))); 3 fout.println(" 出力データ :"+Data); // ファイルへの書き込み jlabelmessage.settext(" 書き込み終了しました "); fout.close(); // ファイルを閉じる catch(exception em) { jlabelmessage.settext(" エラー発生 :"+em); 内の先頭ではありませんので注意して下さいなおプログラムの先頭に import java.io.*; を追加することを忘れないようにして下さいファイル名を指定している1~3 以外は前節のプログラムと同じですその説明は後回しにしてとりあえずプログラムを実行してみましょう実行後前節同様次のような起動画面が現れます p.36 で説明した通りプログラムの先頭ですメソッドここで次ページのように入力文字列欄にこれはテスト出力ですと入力し [ 書き込み ] ボタンをクリックすると 43

txt に入力文字列欄に指定した文字列が書き込まれています確認のため [IOFile] フォルダ内の output.

10 次のように出力ファイル指定のためのダイアログボックスが現れますここで次のように先程作成した IOFile フォルダを指定しますさらにファイル名として output.txt を入力し [ 保存 ] ボタンをクリックするとダイアログボックスは消え元の画面に戻りますこの時点で出力ファイル output.txt に入力文字列欄に指定した文字列が書き込まれています確認のため [IOFile] フォルダ内の output.txt ファイルの中身を適当なエディタでチェックしてみて下さい次のように書き込まれているはずです出力データ : これはテスト出力です <output.txt> このように JFileChooser コンポーネントを用いるとプログラム実行時に任意のファ 44

11 イルを指定することができますそれでは次ページで先程のプログラムの 1~3 の意味を確認しておきましょう <プログラムの解説 > 1 showsavedialog() メソッドにより保存先のファイルを指定するダイアログボックスが表示されます () 内は通常 this を指定するものと理解しておいて下さい 2 getselectedfile() メソッドはファイルダイアログボックスで指定したファイル名を返しますファイル名は File クラス( 型と考えて結構です ) の変数 ( オブジェクト ) に代入できますここではその変数名を FName としています 3 下線部に示したように今まで "output.txt" 等と直接ファイル名を指定していた部分をファイル名の変数 FName に置き換えています 45

12 3-3 ファイルからの入力 1-ファイルからの読み込み方さて本章の後半ではファイルからのデータ入力の方法を学習することにします例として基礎課題 3-2 で作成した出力ファイル output.txt を読み込んでその内容を表示させるプログラムを考えましょう基礎課題 3-3 次のようなフレームを作成してください jlabelmessage jtextfielddata jbuttonread 基礎課題 3-2 と同様に入力ファイルを実行時にファイルダイアログボックスで指定するので p.41 で説明した通り JFileChooser コンポーネントを設定して下さいそしてボタンクリック時のプログラムを次のように記述します private void jbuttonreadactionperformed(actionevent evt) { String Data; try { jfilechooser1.showopendialog(this); 1 File FName=jFileChooser1.getSelectedFile(); BufferedReader fin=new BufferedReader 2 (new FileReader(FName)); Data=fin.readLine(); // ファイルからの読み込み 3 jtextfielddata.settext(data); // 読み込んだデータの表示 fin.close(); jlabelmessage.settext(" 読み込み終了しました "); catch (Exception em) { jlabelmessage.settext(" エラー発生 :"+em); プログラムの冒頭に import java.io.*; を追加することを忘れないように注意して下さい (p.36 参照 ) <プログラムの解説 > 1 ダイアログボックスで指定した ( 入力 ) ファイル名を受け取る部分は出力ファイルの場合と同じですただし入力先のファイルを指定するダイアログボックスを開く際には showopendialog() メソッドを用います 46

このプログラムを起動し [ ファイルからの入力と表示 ] ボタンをクリックしますするとファイル指定のためのダイアログボックスが現れるのでここで基礎課題 3-2 で作成した output.

13 2 入力ストリーム fin の指定( 定義 ) です出力ストリームの場合と比べて PrintWriter クラスに該当する部分がありませんがそれ以外は出力ストリームの場合と同様です 3 readline() メソッドは入力ストリーム ( 今の場合ファイル FName ) から1 行分だけ読み込みその値を文字列として返しますプログラムの内容はほぼ理解できると思いますので早速実行して動作を確認してみましょうこのプログラムを起動し [ ファイルからの入力と表示 ] ボタンをクリックしますするとファイル指定のためのダイアログボックスが現れるのでここで基礎課題 3-2 で作成した output.txt を指定しますファイル名の指定後 [ 開く ] ボタンをクリックすると元の画面に戻りファイル output.txt の内容が表示されますこのプログラムを用いればどの様なファイルでもその内容を表示させることができますただし最初の 1 行分だけですが 47

基礎課題 3-4 - 複数行のデータの読み込み今度は複数行のデータをファイルから読み込んでみましょう入力ファイルとして科目の HP の該当部分に掲載している input.

14 基礎課題複数行のデータの読み込み今度は複数行のデータをファイルから読み込んでみましょう入力ファイルとして科目の HP の該当部分に掲載している input.txt ファイルをダウンロードし前節で作成したフォルダ IOFile にコピーして下さいこのファイルには次のようにあるテストの5 人分の得点がデータとして入力されています今このファイルからデータを読み込みこのテストの平均点を表示するプログラムを考えましょう作成するプログラムの動作内容は次の通りです <input.txt> jbuttonread jbuttonavg プログラムを起動すると左のような画面が現れますここで [ データの読み込み ] ボタンをクリックすると jtextfieldavg 入力ファイルを指定するダイアログボックスが開くのでここで今ダウンロードしたファイル input.txt を指定しますその後 [ 開く ] ボタンをクリックすると元の画面に戻り表示が読み込み終了しましたに変わりますこの時点で入力データの読み込みは完了しています続いて [ 平均点 ] ボタンをクリックするとテストの平均点が表示されます 48

15 それではプログラムを作成しましょう今の場合簡単のためにデータの個数は5つであることが分かっていることにしましょう作成に当たってポイントとなるのは次の点です 1 5つのデータ ( 得点 ) を保管するために大きさが5の配列型変数を用意する 2 ファイルから1 行ずつデータを読み込む方法は基礎課題 3-3 で分かっているので 5つのデータを読み込むにはそれを5 回繰り返せば良い 3 今の場合読み込んだデータ ( 得点 ) を保管する配列型変数はボタン [ データの読み込み ] とボタン [ 平均点 ] の2つのイベントハンドラ ( メソッド ) で共有 ( 参照 ) するので配列型変数の宣言はメソッドの外で行わなければならないなぜならメソッドの中で宣言するとそのメソッド内でしか参照できないからであるプログラミングテキスト 6-12 ローカル変数とインスタンス変数参照以上を念頭に置いてプログラムを記述すると次のようになります int[] Tokuten=new int[5]; // 得点を保管する配列 ( 整数型 ) int Num; // データの個数 1 private void jbuttonreadactionperformed(actionevent evt) { String Data; [ データの読み込み ] ボタン try { jfilechooser1.showopendialog(this); File FName=jFileChooser1.getSelectedFile(); BufferedReader fin=new BufferedReader (new FileReader(FName)); // ファイルからの読み込み Num=5; // データ個数の設定 for (int i=0;i<num;i++) { Data=fin.readLine(); 2 Tokuten[i]=Integer.parseInt(Data); jlabelmessage.settext(" 読み込み終了しました "); fin.close(); catch (Exception em) { jlabelmessage.settext(" エラー発生 :"+em); private void jbuttonavgactionperformed(actionevent evt) { // 平均点の計算 [ 平均点 ] ボタン int sum=0; for (int i=0;i<num;i++) { 得点の合計の計算 sum=sum+tokuten[i]; double Avg= sum/(double)(num); 3 jtextfieldavg.settext(string.valueof(avg)); 49

16 <プログラムの解説 > 1 5つのデータを保管する整数型配列変数 Tokuten とデータの個数を保管する整数型変数 Num を宣言します場所はメソッド ( イベントハンドラ ) の外側ならどこでも良いのですがここでは分かりやすく [ データの読み込み ] ボタンクリック時のイベントハンドラの上に置きました 2 データの個数分だけ (1 行ずつ ) データを読み込みそれを Tokuten[i] に順次代入していますデータを読み込んだ段階では文字列型なので Tokuten[i] に代入する際には整数型への変換が必要であることに注意して下さい 3 ここで平均点を計算しています Java 言語のルールにより整数 / 整数は小数点以下が切り捨てられ整数になるという点に注意して下さいそのため分母の Num を実数型に型キャスト ( 変換 ) しています型キャストについてはプログラミングテキスト p.86(2012 年度版 :p.84) を参照して下さいプログラム作成後は実行して動作を確認して下さい 50

17 3-4 ファイルからの入力 2- 連続したデータ読み込み基礎課題 3-4 では予め入力データの個数が分かっているものとしていましたが実際にはデータの個数が分からない状態で入力処理を行う場合が少なくありませんそこで次の課題でファイル中のデータの個数が予め分かっていない場合に対応できるように ( 基礎課題 3-4 のプログラムを) 改良しましょう基礎課題 3-5 基礎課題 3-4 のプログラムにおいて配列の大きさを下線部のように修正しデータ読み込み部分を枠線部のように修正して下さいそれ以外は以前の通りです int[] Tokuten=new int[100]; // 得点を保管する配列 int Num; // データの個数 1 private void jbuttonreadactionperformed(actionevent evt) { String Data; [ データの読み込み ] ボタン try { jfilechooser1.showopendialog(this); File FName=jFileChooser1.getSelectedFile(); BufferedReader fin=new BufferedReader (new FileReader(FName)); // ファイルからの読み込み int i=0; while ((Data=fin.readLine())!=null) { Tokuten[i]=Integer.parseInt(Data); i++; Num=i; // データの個数の保管 2 jlabelmessage.settext(" 読み込み終了しました "); fin.close(); catch (Exception em) { jlabelmessage.settext(" エラー発生 :"+em); <プログラムの解説 > 1 予めデータの個数が決まっていないので予想される最大個数程度を配列の大きさに指定しておきますここでは 100 にしています 2 readline() メソッドによってファイル中の最終データの次を読み込んだ場合そこには何もないので null という特別の値になります null は空っぽという意味です while ((Data=fin.readLine())!=null) では入力ストリームから 51

読み込んだ値を Data に代入しその値が null ではない場合つまりデータが存在する限り読み込み続けるという条件指定になっていますなお while ループ内の処理を行う回数はデータの個数に等しいのでカウンタ i がそのままデータの個数になっています上のように修正後プログラムを実行し前節同様きちんと動作することを確認して下さい基礎課題 3-6 基礎課題 3-5

18 読み込んだ値を Data に代入しその値が null ではない場合つまりデータが存在する限り読み込み続けるという条件指定になっていますなお while ループ内の処理を行う回数はデータの個数に等しいのでカウンタ i がそのままデータの個数になっています上のように修正後プログラムを実行し前節同様きちんと動作することを確認して下さい基礎課題 3-6 基礎課題 3-5 のプログラムに以下のように最高点を求め表示するボタンを加えて下さい jbuttonmax 入力ファイルを指定してデータを読み込んだ後 [ 最高点 ] ボタンをクリックすると最高点が表示される jtextfieldmax 下の枠内を埋めて最高点を求めるプログラムを完成させて下さい private void jbuttonmaxactionperformed(actionevent evt) { int MAX=Tokuten[0]; for(int i=1; i<num;i++) { ヒント jtextfieldmax.settext(string.valueof(max)); 最高点を求める処理は 2-3 配列の応用 - 最大最小を求めるの基礎課題 2-4 ( p.23) と同じです 52

応用課題 3-A 基礎課題 3-6 に今度は ( 下のように ) 最低点を求める処理を加えて下さい

txt> 55 90 85 38 80 このデータは 100 名以上です配列の大きさを 150

19 応用課題 3-A 基礎課題 3-6 に今度は ( 下のように ) 最低点を求める処理を加えて下さい加えた部分応用課題 3-B HP の該当部分よりあるテストの得点の入ったファイル score.txt をダウンロードして下さいそして応用課題 3-A のプログラムを用いてこのテスト得点のデータの平均点および最高点最低点を求めて下さい <score.txt> このデータは 100 名以上です配列の大きさを 150 に変更して下さい次に左のように [ データの読み込み ] ボタンをクリックした時に受験者人数を表示するように拡張して下さい 53

20 応用課題 3-C さらに応用課題 3-B を拡張しましょう今テストの得点が 50 点以上であれば合格であるとしましょうそこで score.txt から得点を読み込んで [ 合格者 ] ボタンをクリックすると合格者数を表示する部分を加えて下さい 54

3-5 1 行に複数のデータがある場合のデータ読み込み 3-4 節でファイルからデータを読み込む際の一般的な方法を学習しましたしかしそこでは 1 行に一つのデータが書き込まれていることが想定されていましたところが実際の場面ではファイルの1 行に複数のデータが書き込まれている場合が少なくありませんその際は個々のデータを区切って読み込む事が必要になります本節では

21 3-5 1 行に複数のデータがある場合のデータ読み込み 3-4 節でファイルからデータを読み込む際の一般的な方法を学習しましたしかしそこでは 1 行に一つのデータが書き込まれていることが想定されていましたところが実際の場面ではファイルの1 行に複数のデータが書き込まれている場合が少なくありませんその際は個々のデータを区切って読み込む事が必要になります本節ではこのようにファイルの1 行に複数のデータが存在する場合の読み込み方を学習します基礎課題 3-7 HP の該当部分からファイル score2.txt をダウンロードして下さいこのファイルには右のようにあるテストの結果が氏名と得点という形で保管されていますそして氏名と得点はカンマ記号, で区切られていますそこでこのファイルから氏名と得点を ( 別々に ) 読み込みその氏名だけを表示するプログラムを作成しましょう ( 基本的な部分は基礎課題 3-5 のプログラムと同様です異なるのは氏名と得点という2つのデータを読み込むという点のみです ) なおダウンロードしたファイル score2.txt はこれまで同様フォルダ IOFile に保存されているものとします <score2.txt> 花形満,55 轟次郎,63 金田正太郎,39 鮎原こずえ,87 浅丘ユミ,48 矢吹丈,70 東八郎,35 星明子,77 諸星団,59 伊達直人,44 作成するプログラムの動作結果は以下の通りです jbuttonread jlabelmessage jbuttondisplay プログラムを起動すると次の画面が現れますここで [ データ読み込み ] ボタンをクリックすると jtextarea1 55

22 入力ファイルを指定するためのダイアログボックスが現れますここでダウンロードしたファイル score2.txt を指定し [ 開く ] ボタンをクリックしますするとデータの読み込みが完了し読み込み終了しましたというメッセージが表示されます続いて [ 表示 ] ボタンをクリックするとテキストエリアに読み込んだ受験者の全員の氏名が表示されますなおフレームの設計に当たっては 3-2 節で学習した通り JFileChooser コンポーネントを設定しておく事を忘れないようにして下さい (pp.41~42 参照 ) それではプログラムの作成に取りかかりましょうまずプログラムの冒頭部に以下の 2 行 ( 波線部 ) を追加して下さい import java.awt.event.actionevent; import javax.swing.swingutilities; import java.io.*; import java.util.*; java.io.* が必要なのはこれまで通りですが java.util.* が必要なのはこの中に複数のデータを区切って読み込む機能を有するクラスが入っている ( そしてここでそれを利用する ) からです [ データ読み込み ] ボタンのイベントハンドラおよび氏名と得点を保管する配列そしてデータの個数を保管する変数の宣言は次の通りです 56

23 String[] Name=new String[100]; // 氏名を保管する配列 int[] Tokuten=new int[100]; // 得点を保管する配列 int Num; // データの個数 private void jbuttonreadactionperformed(actionevent evt) { String Data; try { [ データの読み込み ] ボタン jfilechooser1.showopendialog(this); File FName=jFileChooser1.getSelectedFile(); BufferedReader fin=new BufferedReader (new FileReader(FName)); int i=0; while ((Data=fin.readLine())!=null) { StringTokenizer tk=new StringTokenizer(Data,","); Name[i]=tk.nextToken(); Tokuten[i]=Integer.parseInt(tk.nextToken()); 1 2 i++; Num=i; jlabelmessage.settext(" 読み込み終了しました "); fin.close(); catch (Exception em) { jlabelmessage.settext(" エラー発生 :"+em); 枠線部以外は基本的に基礎課題 3-5 と同様なので説明は省きますここでは新しく出てきた StringTokenizer クラスについて説明すれば十分でしょう <StringTokenizer クラスについて> 1 StringTokenizer tk=new StringTokenizer(Data,","); によって StringTokenizer クラスのオブジェクト ( 変数と考えて結構です ) を tk という名前で生成しています一般に new StringTokenizer( 文字列, 区切り記号 ) という形で生成したオブジェクトには文字列の中身が区切り記号で分解され各々が順に ( 文字列として ) 保管されます上の例で具体的に説明しましょうファイルの最初の1 行が変数 Data に読み込まれとき Data の中身は次のようになっています変数 Data の中身花形満,55 そして StringTokenizer tk=new StringTokenizer(Data,","); によって Data の中身は区切り記号, によって分解され tk の中身は次のようになります 57

24 1 番目のトークン 2 番目のトークン tk 花形満 55 区切られた個々の文字列をトークンと呼びます 2 StringTokenizer クラスには nexttoken() メソッドがありこれにより tk に保管されているトークンを順に取り出すことができます今の場合最初の nexttoken() メソッドで氏名が取り出され 2 番目の nexttoken() メソッドで得点が取り出される訳です以上のように StringTokenizer クラスを利用することにより任意の区切り記号で区切られたデータを順次取り出すことができます次に [ 表示 ] ボタンのイベントハンドラは次の通りです private void jbuttondisplayactionperformed(actionevent evt) { String Data=""; [ 表示 ] ボタン for (int i=0;i<num;i++) { Data=Data+Name[i]+"\n"; キーボード上では半角のです使用 jtextarea1.settext(data); フォントによってはと表示されます氏名を (1 行に 1 名ずつ ) 順に表示させるので Name[i]+ 改行記号を連結させた結果を jtextarea1 に表示させていますプログラムを作成したら実行し動作を確認して下さい 58

txt を指定しますここまでの動作は基礎課題 3-7 と同じですデータ読み込み完了後 [ 最高点 ] ボタンをクリックすると最高点とそれをとった人の氏名が表示されます <ヒント> 最高点を求める部分は

25 3-6 ファイル入出力の応用応用課題 3-D 基礎課題 3-7 を修正して次のように最高点をとった人の氏名とその得点を表示させるプログラムを作成して下さいプログラムを起動すると次の画面が現れますここで [ データの読み込み ] ボタンをクリックすると入力ファイル指定のダイアログボックスが現れるのでここで score2.txt を指定しますここまでの動作は基礎課題 3-7 と同じですデータ読み込み完了後 [ 最高点 ] ボタンをクリックすると最高点とそれをとった人の氏名が表示されます <ヒント> 最高点を求める部分は基礎課題 3-6 と同様ですそこでは勝ち抜き戦方式で変数 MAX に最高点候補が順次代入されて行きました最高点候補者の氏名についても同様のこと ( 最高点候補を MAX に代入する時にその人の氏名を最高点候補者氏名に対応する文字列型変数例えば MaxName に代入する ) を行えばよいのです 59

txt をダウンロードして下さいこのファイルには 150 名分の回答結果が書き込まれています作成するプログラムの動作は次の通りです <Ank.

26 応用課題 3-E 応用課題 2-B では 3 択のアンケートの集計を行うプログラムを考えましたその際回答データはテキストエリアに直接書き込んだのですがその回答データをファイルから読み込むようにしましょう HP の該当部分からファイル Ank.txt をダウンロードして下さいこのファイルには 150 名分の回答結果が書き込まれています作成するプログラムの動作は次の通りです <Ank.txt> プログラムを起動すると次のような画面が現れますここで [ データ読み込み ] ボタンをクリックすると入力ファイルを指定するためのダイアログボックスが現れるのでここでファイル Ank.txt を指定しますデータの読み込み完了後 [ 集計 ] ボタンをクリックすると選択肢 1~ 3それぞれの回答に対する度数が集計され表示されます 60

27 応用課題 3-F 次のようなクイック保存機能のある簡易メモ帳を作って下さいプログラムを起動すると次の画面が現れます起動後メモ帳欄に適当にメモを記入しますここで作業を中断しなければならなくなったとしますそこで [ メモを保存 ] ボタンをクリックし今のメモの内容を保存しておきますそしてプログラムを終了させます 61

コンポーネントに表示させれば良いのです要領は基礎課題 3-7 の [ 表示 ] ボタンのイベントハンドラと同様です < 補足 > jtextarea コンポーネントはそのままでは行端で自動的に折り返してくれませんつまり意図的に改行しない限り次行へ移りませんこれでは不便なので

28 再びプログラムを起動し作業を再開します起動後 [ 保存したメモを呼び出す ] ボタンをクリックしますすると先程保存したメモの内容が表示されます <ヒント> 1 [ メモを保存 ] ボタンをクリックしたときに適当なファイル ( プログラム中で指定 ) に jtextarea コンポーネントの内容を保管する ( 書き込む ) ようにします 2 [ 保存したメモを呼び出す ] ボタンをクリックしたときに上で書き込んだファイルから1 行ずつ読み込みます要領は基礎課題 3-5 と同じですそして読み込んだ内容を jtextarea コンポーネントに表示させれば良いのです要領は基礎課題 3-7 の [ 表示 ] ボタンのイベントハンドラと同様です < 補足 > jtextarea コンポーネントはそのままでは行端で自動的に折り返してくれませんつまり意図的に改行しない限り次行へ移りませんこれでは不便なので自動的に行端で折り返すようにするためには次のようにします右の様に jtextarea コンポーネントの linewrap プロパティ (Basic ではなく Expert 欄内にあります ) を true に変更します ( 最初は false になっています ) これにより自動折り返しが有効になります 62

データ構造とアルゴリズム論

データ構造とアルゴリズム論第 3 章. ファイルを用いたデータ入出力学習のねらい 1 データをファイルへ出力する ( 書き込む ) 方法を学習する 2 データをファイルから入力する ( 読み込む ) 方法を学習する大量のデータを処理する場合はファイルからデータを読み込んでから処理を行いますまたプログラムが終了すると変数に記憶されたデータは消えてしまうので処理結果を残すためにはファイルに保管しておくことが必要になります