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1 C 言語プログラミング 繰返し ( for 文と while 文 ) 例題 (10 個のデータの平均を求める ) 手順 入力データをx1,x2,,x10 として, (x1+x2+x3+x4+x5+x6+x7+x8+x9+x10)/10 を計算する データ数が,1000 個,10000 個, となったらどうする? データ数個分の 変数の宣言, scanf 関数の呼出し, 加算式の記述 が必要 1

2 総和を求めること (1) 合計を代入する変数 sumを最初 0にしておく ( ご破算で願いましては に相当) (2) 以下のことを10 回 ( データの個数 ) 繰り返す 1 変数 sum に入力したデータの値を加える 2 求まった値を変数 sum に代入する sum=0; 変数 sum の初期化 sum=sum+x1 ( = 0+x1 = x1); sum=sum+x2 ( = x1+x2); sum=sum+x3 ( = x1+x2+x3); sum=sum+x10 ( =x1+x2+ +x10); 手順 例題 (10 個のデータの平均を求める ) 1. 合計を格納する変数 (sum) の値を0にする sum=0 ; 2. 次のことを 10 回繰り返す (2-1) 入力データの値を変数 ( x ) に格納する scanf( %d,&x) ; (2-2) 変数 sum に変数 x を加え, sum=sum+x; 結果を変数 sumに代入する 3. 変数 sum の値を 10 で割る sum / 10 ; sum=sum+x という式 : 意味的には sum n+1 =sum n + x 代入演算子 = : 右辺の式の値を左辺の変数に代入する 2

3 for 文 ( 繰返し回数が既知の場合 ) 上昇型 for 文 1 2 for ( i=1; i<=10; i=i+1 ) 文 1 ; 文 2 ; 下降型 for 文 1 2 for ( i=10; i>=1; i=i -1 ) 文 1 ; 文 2 ; 3 i=i+1 は i ++ と記述してもよい 1 最初, 変数 i を 1 に初期化し, 2 i<=10 の間, 3 i を 1 ずつ増やしながら 文 1, 文 2, を実行する 3 i=i- 1 は i -- と記述してもよい 1 最初, 変数 i を 10 に初期化し, 2 i>=1 の間, 3 i を 1 ずつ減らしながら i を 1 増やすの意味 i を 1 減らすの意味 文 1, 文 2, を実行する 例 n 個のデータの平均を求める /* n 個のデータの平均を求める */ #include<stdio.h> int main(void) int i, n ; float x, sum, m ; puts(" データの平均を求めます ") ; printf( データの個数は? ) ; scanf( %d, &n ); sum=0 ; for ( i =1; i<= n; i=i+1 ) printf( %d 番目のデータ = ", i ) ; scanf("%f ",&x ) ; sum = sum + x ; m = sum / n ; printf(" 平均は %f です n", m ) ; return 0; 3

4 繰返し文と配列 配列の添字には 式 ( 変数 ) を記述できる ( ただし, 配列の要素数は配列の宣言時に指定しなければならない ) 例配列 A に 5 個のデータを入力して, 合計を求める int A[5], sum ; scanf( %d, &A[0]) ; scanf( %d, &A[1]) ; scanf( %d, &A[2]) ; scanf( %d, &A[3]) ; scanf( %d, &A[4]) ; sum=0 ; sum=a[0]+a[1]+a[2]+a[3]+a[4] わざわざ個別に処理することなく,... int i, A[5], sum ; for ( i=0; i<5; i=i+1 ) scanf( %d, &A[ i ]) ; sum=0 ; for ( i=0; i<5; i=i+1 ) sum=sum + A[ i ] ; 添字繰返しを使って, 一括して記述できる #include<stdio.h> int main(void) A[0] A[1] A[2] A[3] A[4] int saiko,a[5] = 78, 65, 90, 72, 58 ; /* 試験の点数 */ int i ; saiko = 0 ; if ( A[0] > saiko ) saiko = A[0] ; if ( A[1] > saiko ) saiko = A[1] ; if ( A[2] > saiko ) saiko = A[2] ; if ( A[3] > saiko ) saiko = A[3] ; if ( A[4] > saiko ) saiko = A[4] ; 例題 ( 最高点を求める ) i の変数宣言 ( 整数型 ) も忘れずに i を 1 増やす ( i++ と記述してもよい ) for ( i = 0; i < 5; i = i +1) if ( A[ i ] > saiko ) saiko = A[ i ] ; printf( 最高点は %d 点です, saiko); return 0 ; 4

5 while 文 ( 繰返し回数がわからない場合繰返し条件による指定 ) while ( 条件 ) 文 1 ; 文 2 ; ; 条件式が 真 の間, 繰り返す 偽 ならば, 繰返しを終了する 条件式の記述は if 文の条件と同じ 条件式真文 1 文 2 文 n 偽 内の文列が 1 回実行されると, 再度, 条件式が判定される 最大公約数を求める問題 a がb の約数とは,b / a が割り切れること例 : 4 は12 の約数 a がb とc の公約数とは,a がb とc の約数例 : 3 は12 と18 の公約数 a がb とc の最大公約数とは,a がb とc の最大の約数例 : 6 は12 と18 の最大公約数 5

6 ユークリッドの互除法 ( 最大公約数を求めるアルゴリズム ) (1) m と n を与えられた自然数の組とする (n m とする ) (2) n を m で割った余りを r とする (3) 3-1 r = 0 でなければ n に m を代入し (n = m), 3-2 m に r を代入して (m = r), (2) に戻る r = 0 ならば m が最大公約数である 例 n=152,m=57 とした場合 n m r = 2 余り = 1 余り = 2 余り 0 最大公約数は 19 ユークリッドの互除法の while 文による記述 while ( 条件 ) 文 1 ; 文 2 ; ; 条件式真 文 1 文 2 文 n 偽 (1) m と n を与えられた自然数の組とする (n m とする ) (2) n を m で割った余りを r とする (3) 3-1 r = 0 でなければ n に m を代入し (n = m ), 3-2 m に r を代入し (m = r ), (2) に戻る r = 0 ならば m が最大公約数である r = 0 でない間, n に m を代入し (n = m); m に r を代入し (m = r); r に n を m で割った余りを代入する (r = n % m); m が最大公約数である 6

7 プログラム課題 (4-1) 50 人の生徒の試験点数が配列 Tensu に番号順に整理され, 番号 i の生徒の点数は Tensu[i] に格納されているものとする このとき, 試験点数の平均点, 最高点, 最低点を求めるプログラムを作成せよ ( 授業ページの課題欄からプログラムの雛形をダウンロードし, 必要な文を書き加えて完成させ, 正しく動作することを確認せよ ) (4-2) 二つの自然数をキーボードから入力し, それらの数の最大公約数を求めるプログラムを作成せよ ( 授業ページの課題欄からプログラムの雛形をダウンロードし, 必要な文を書き加えて完成させ, 正しく動作することを確認せよ ) 作成したプログラム ( ソースプログラム ) とその実行結果をメールで送ること メール本文中には, 必ずプログラムが正しくできていることの根拠を説明すること 今日の授業についての自分の理解の程度, 難しかった点, 感想 / コメントなどがあれば 書いてください メールの宛先は b091147c@r.hit-u.ac.jp メールの 件名 欄は 12/26 課題 時限 ( は自分の授業時限 ) とすること 1 月の授業 1/16 1/23 課題 : 平成 23 年度センター入試問題 情報関係基礎 第 3 問のプログラムを作る あらかじめ, 問題内容を予習しておいてください ( 配布資料参照 ) すべての授業課題が提出されていれば,1/23 の授業への出席は必要ありません 1/30 期末試験 ( 出題範囲第 5 回以降の内容 ) 試験教室は一般教室で行うので, 教務課の掲示にしたがってください 資料やノート等の持込み不可 携帯電話や電卓の使用も不可 C 言語の要約資料を試験時に配布します ( 要約資料見本は授業ページ参照 ) 7

8 /* 課題 (4-1) */ /* 内に, 対応する C 言語の文を書いてください */ /* ( ア )~( カ ) に当てはまる変数も記述すること */ #include <stdio.h> int main(void) /* 生徒の点数データの設定 */ int Tensu[51]= 0,60,92,75,95,75,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,92,90,60,75,85,90 ; /* Tensu[1] ~ Tensu[50] に各生徒の点数を, で区切って, */ /* 各自, 適当な点数データを設定すること */ /* C 言語では, 配列の添字は 0 から始まるので, 配列は 51 個の */ /* 要素をもつ配列として宣言し,Tensu[0] にはダミーのデータ */ /* として 0 を入れておく */ int s, sowa, saiko, saitei, bango, heikin ; /* 使用する変数と配列の宣言 */ sowa = 0 ; saiko = 0 ; saitei = 100 ; // bango を 1 から 50 まで 1 ずつ増やしながら,(for 文を使う ) for 文 s = Tensu[bango] ; /* s に bango 番の生徒の点数を代入する */ sowa = ( ア ) + ( イ ); /* sowa に点数の総和を求める */ // もし s > ( ウ ) ならば (if 文を使う ) if 条件 ( エ ) = s ; /* s の値を ( エ ) に代入する */ // もし s < ( オ ) ならば (if 文を使う ) if 条件 ( カ ) = s ; /* s の値を ( カ ) に代入する */ heikin = sowa / 50 ; // heikin と saiko と saitei を表示する printf 関数 return 0 ; 8

9 /* 課題 (4-2) */ /* 内に, 対応する C 言語の文を書いてください */ #include <stdio.h> int main(void) int n,m,r; /* 他に必要な変数は各自で宣言すること */ puts(" 二つの自然数 m と n の最大公約数を求めます "); printf("m="); scanf("%d",&m); printf("n="); scanf("%d",&n); if(m > n) /* m > n の場合には m の値と n の値を交換する */ /* 変数 m の値と n の値を交換するための処理 */ /* 吹き出しの説明を読んで, 考えること */ 二つの変数の値の交換 r = n % m ; /* r に n を m で割った余りを代入する */ // r = 0 でない間,(while 文を使う ) while 条件 代入文 /* n に m を代入し */ 代入文 /* m に r を代入し */ 代入文 /* r に m で割った余りを代入する */ // 最大公約数 m を表示する printf 関数 単に n = m ; m = n ; では, 交換したことにならない ( 変数 n に m の値が代入されるだけで, 交換されない なぜそうなるかは自分で考えよ ) 正しく交換を行うためには, いったん, どちらかの変数の値を別の変数 ( 作業変数という ) に退避させる 値を退避した変数にもう一方の変数の値を代入させてから, その変数に作業変数の値を代入する 例えば, 作業変数を w として, 次のようにする 1 w = m ; 2 m = n ; 3 n = w ; 1~3 でやっていることを図にすると, 下図のような感じ return 0; m m m m n n n n w???? w w w 初期状態変数 m には値, 変数 n には値 が代入されているとする 作業変数 w にはどんな値が入っていようと構わない 1 w = m ; 変数 w に値 が代入される 2 m = n ; 変数 m に値 が代入される 3 n = w ; 変数 n に値 が代入される 交換完了 9

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