JAVA入門

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1 JAVA 入門後期 10 情報処理試験例題解説

2 H14 年度秋問 8 次の Java プログラムの説明及びプログラムを読んで, 設問に答えよ プログラムの説明 ディジタル論理回路シミュレータを作成するためのクラスとテスト用クラスである (1) ゲートを表す抽象クラス Gate のサブクラスとして, NOT ゲートを表すクラス NotGate 及び AND ゲートを表すクラス AndGate を定義する (2) Gate のすべてのサブクラスは, メソッド connectoutputto,getinput 及び getoutput を継承し, メソッド tick を実装する (3) メソッド connectoutputto は, ゲートの出力信号線を, 指定されたゲートの入力信号線に接続する (4) メソッド getinput 及び getoutput は, ゲートの入力信号線及び出力信号線をそれぞれ返す (5) メソッド tick は, 各ゲート固有の演算を実行し, 出力信号線に true 又は false のいずれかの値を出力する (6) クラス Wire は, 入力信号線又は出力信号線を表す (7) 各ゲートの出力信号線は,1 本とする (8) テスト用クラス LogicCircuitTest で作成する回路及び動作の例を, 次に示す メソッド main は, 演算結果の値を標準出力に表示する

3

4 プログラム class Wire { private boolean value; public boolean getvalue() { return value; public void setvalue(boolean value) { this.value = value; abstract class Gate { protected Wire[] input; protected Wire output; public Gate(int ninputs) { input = a ; for (int i = 0; i < ninputs; i++) { input[i] = new Wire(); output = new Wire();

5 public void connectoutputto(gate othergate, int nthinput) { try { b ; catch (Exception e) { e.printstacktrace(); public Wire getinput(int n) { return input[n]; public Wire getoutput() { return output; abstract public void tick();

6 class NotGate extends Gate { public NotGate() { super(1); public void tick() { output.setvalue( c ); class AndGate extends Gate { public AndGate() { super(2); public void tick() { output.setvalue( d ); public class LogicCircuitTest { public static void main(string[] args) { Gate not = new NotGate(); Gate and = new AndGate(); not.connectoutputto(and, 0); not.getinput(0).setvalue(false); and.getinput(1).setvalue(true); not.tick(); and.tick(); System.out.println(and.getOutput().getValue());

7 設問プログラム中のに入れる正しい答えを, 解答群の中から選べ a に関する解答群ア new Wire(nInputs) イ new Wire[nInputs] ウ new Wire() エ new Wire[] {new Wire() b に関する解答群ア input[nthinput].setvalue(othergate.output.getvalue()) イ input[nthinput] = othergate.output ウ othergate.input[nthinput].setvalue(output.getvalue()) エ othergate.input[nthinput] = output

8 c,d に関する解答群ア input[0].getvalue() input[1].getvalue() イ!input[0].getValue()!input[1].getValue() ウ input[0].getvalue() && input[1].getvalue() エ!input[0].getValue() &&!input[1].getvalue() オ input[0].getvalue()!= input[1].getvalue() カ input[0].getvalue() キ!input[0].getValue() ク 1 - input[0].getvalue()

9 平成 14 年度秋問 8 ( 問題概要 ) この問題は 論理回路をJavaで実現するものです ( 前提知識 ) 抽象クラス super ( 解説 ) 問題文のプログラムの説明をよく理解することが前提です [ クラスWireについて ] boolern 型の変数 value の取得と設定のクラスです

10 解説 (a) 回路の例を見てわかる通り 入力は複数ですが 出力は 1 個となっています よって input は Wire 型の配列として定義して output は Wire 型の変数として定義しています 次がこのクラスのコンストラクタの部分です 上記の input と output は定義しただけで実際にはメモリ上には存在していません new を使用することによってオブジェクトとなります for 文を確認すると コンストラクタの引数 (ninputs) 分 ループしています ここで new を使用して配列 input へ Wire のオブジェクトを格納しています よって解答 a は input の配列要素を new で確定する必要があります 従って input =? となります

11 (b) メソッドのconnectOutputToは プログラムの説明 (3) を確認します ここでこの処理は 回路図の NOTの出力をANDの入力 へしています これを実現するためのメソッドです ここで最後のテスト用のクラスで not.connectoutputto(and, 0); に注目します この処理がNOTの出力をANDの入力としています そのためには 引数 othergateをinputとして これにoutputを代入します 解答は? となります (c) クラス NotGate の実装です コンストラクタで super(1) とあります これは スーパークラスのコンスクラクタの実行わ行います 引数に 1 をセットいるのは input の配列の要素数は 1 個のみだからです メソッド tick は NOT 処理ですから 解答は? となります (d) クラス AndGate の実装です コンストラクタで super(2) とあるのは AND の場合は input が 2 個必要だからです よって tick の解答の部分は input(0) と input(1) の論理積となります 解答は? となります

12 ( テスト用のクラスについて ) 最初の 2 行で not と and の名前のオブジォクトをそれぞれ作成しています 実際にはコンストラクタもこの際に実行されますので input の配列の要素数も決定します (2 個です ) 3 行目は 上記の (b) の通りです 4 行目と 5 行目で回路に入力する最初の値を設定しています 次の tick() で NOT 演算 AND 演算を行い 最後に この結果を出力しています protected は このメソッドを定義したクラスやサブクラス及び同じパッケージから呼び出し可能 です

13 平成 15 年度春問 8 次のJavaプログラムの説明及びプログラムを読んで, 設問に答えよ プログラムの説明 図形の面積を計算し, その結果を出力するプログラムである 図形は, 三角形, 長方形及び正方形のいずれかであり, プログラムでは, 次の属性をもつ図形オブジェクトとして定める 三角形 :3 辺の長さ 長方形 : 縦と横の 2 辺の長さ 正方形 :1 辺の長さ このプログラムは, 次の五つのクラスで構成される

14 AreaTest メソッド main をもつクラスである このクラスは, 次の処理を行う (1) 三角形, 長方形及び正方形のオブジェクトを生成し, 配列 figures に設定する (2) 各図形の面積を求めて, 結果を出力する ここで, 各図形には, 正しい図形となる数値が与えられているものとする Figure 図形の抽象クラスである このクラスは, 面積を計算してその結果を返す抽象メソッド getarea を宣言している Triangle 三角形のクラスである このクラスは, 属性を文字列にして返すメソッド tostring と三角形の面積をへロンの公式によって計算してその結果を返すメソッド getarea を定義している

15 Rectangle 長方形のクラスである このクラスは, 属性を文字列にして返すメソッド tostring と長方形の面積を計算してその結果を返すメソッド getarea を定義している Square 正方形のクラスである このクラスは, 属性を文字列にして返すメソッド tostring を定義している プログラム 1 の実行結果を図に示す Triangle : sides = 2.0, 3.0, 3.0 : area = Rectangle : height = 5.0, width = 8.0 : area = 40.0 Square : width = 5.0 : area = 25.0 図実行結果

16 プログラム 1 public class AreaTest { public static void main(string args[]) { Figure[] figures = { new Triangle(2, 3, 3), new Rectangle(5, 8), new Square(5); for (int i = 0; i < figures.length; i++) { System.out.println(figures[i] + "area = " + figures[i].getarea()); プログラム 2 public abstract class Figure { public abstract double getarea();

17 プログラム 3 public class Triangle extends a { double la; double lb; double lc; public Triangle(double la, double lb, double lc) { this.la = la; this.lb = lb; this.lc = lc; public String tostring() { return "Triangle : sides = " + la + ", " + lb + ", " + lc + " : "; public double getarea() { double s = (la + lb + lc) / 2.0; return Math.sqrt(s * (s - la) * (s - lb) * (s - lc));

18 プログラム 4 public class Rectangle extends b { double height; double width; public Rectangle(double height, double width) { this.height = height; this.width = width; public String tostring() { return "Rectangle : height = " + height + ", width = " + width + " : "; public double getarea() { return c ;

19 プログラム 5 public class Square extends { public Square(double width) { e ; public String tostring() { return "Square : width = " + width + " : "; d

20 設問プログラム中のに入れる正しい答えを, 解答群の中から選べ 解答 は, 重複して選んでもよい a,b,d に関する解答群 ア abstract イ Figure ウ getarea エ Rectangle オ Square カ super c に関する解答群 ア height イ height * height ウ height * width エ width オ width * width e に関する解答群 ア super(height) イ super(height, height) ウ super(width) エ super(width, height) オ super(width, width) カ this.height = height キ this.height = width ク this.width = height ケ this.width = width

21 H15 春問 8 解説 ( 問題概要 ) この問題は [ プログラムの説明 ] より 三角形 長方形 正方形の面積を求めて 出力するプログラムです クラスは 5 個から構成されています ( 前提知識 ) この問題で問われているのは 以下の点です 抽象クラスの概念 継承 オーバーライド ( 子クラスでのメソッドの再定義 ) super tostring() メソッドこれらの知識があれば容易に解答出来る問題かと思います

22 ( 解説 ) [ プログラム 1] についてここから Java のプログラムがスタートしています 問題文の通り 3 つのクラスのオブジェクトを作成して 抽象クラスの配列へ格納しています 配列の要素は 0,1,2 となります これを for 文を使用して 3 つの図形の面積を出力しています [ プログラム 2] についてこれが抽象クラスです キーワードは abstract です class の前にあるとこのクラスは抽象クラスとなります 抽象クラスでは 抽象メソッド という本体の記述のないメソッドを定義出来ます 実際の本体は 抽象クラスをスーパークラスとして継承して このクラスで本体を記述するものです つまり 抽象クラスは 継承されることを前提としています そして 抽象メソッドは 継承されたサブクラスで 実際の処理を記述します [ プログラム 3] についてこれは 三角形のクラスです ここで this がありますが これは 自分自身のクラス内という意味です ここで a を解答する場合 ポイントとしては 抽象メソッドの getarea() が再定義されていれば 抽象クラスからの継承と考えられます つまり 解答は? です

23 [ プログラム 4] について長方形のクラスです 解答の b については 上記と同様に抽象メソッドが再定義されていますので 解答は Fiqure てとなります 解答の c については 実際の長方形の面積を求める処理となります これは 縦 横ですから? となります [ プログラム 5] について正方形のクラスです このプログラムを見ると 抽象メソッドがありません ここに まず注目して下さい 長方形は 縦 横 です 正方形は 横 横か縦 縦 です この特性を利用すれば 上記の長方形クラスを利用することが可能です ですから d については クラス? から継承されていると考えられます これを検証するために 解答 e について確認します e はコンストラクタの処理内容を問われています これは 引数の width を利用してスーパークラスのコンスクラクタを実行するようにすれば良い訳です このような場合 super というキーワードを使用します この際の注意点として スーパークラスのコンストラクタには引数が 2 つあります

24 しかし プログラム 5 のコンストラクタの引数は 1 個です つまり super(width, width) とすれば Rectancegle クラスのコンスクラクタが呼び出されます これによって プログラム 5 でも getarea が利用することが出来ます これが継承の利点でもあります メソッドは上記の 3 つのオブジェクトに実装されています println で オブジェクトを指定した場合に tostring() メソッドが内部で呼び出されます よって 問題文のような出力結果となります ( 最後に ) プログラム 1 の for 文の処理を良く確認して下さい 画面に表示する処理をしていますが fiqures[i] がありますが これでどうして 問題文のような内容が出力されるのでしょうか? これは fiqures[i] の中身は 三角形 長方形 正方形のオブジェクトを格納しています そのオブジォクトを出力しています これは tostring() メソッドにあります このメソッドは上記の 3 つのオブジェクトに実装されています println で オブジェクトを指定した場合に tostring() メソッドが内部で呼び出されます よって 問題文のような出力結果となります

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