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（第９回）プログラムの流れの制御3(分岐、 繰り返しの複合)

目標

  1. プログラムの流れの制御の繰り返しを復習する。
  2. プログラムの流れの制御の方法(連続・選択・繰り返し) の複合したプログラムをつくる。 以上のふたつは、いずれも、後に必要な事項です。

    参考資料

    基本文法のまとめ

    プログラミング言語Ｃ 以降、K & Rと略記します。

    関連のあるPDFの資料

    プログラムの流れの制御2(繰り返し)の復習

    まず、もういちど『繰り返し(ループ)』 の構文をみておきましょう。この構文は、今後、頻繁につかいます。
    これにかんして、 PDFテキスト3 の p 14にある例を採りあげます。 (これは、前回とおなじものです。)

    復習1

    1からnまでの整数の和をループ(ここではforループを挙げて) をつかって解くと、以下の「sum2.c」ようになります。 ただし、和は最終値のみ出力することにしています。 結果を確認してください。 
    #include <stdio.h>

main()  {
   int i, n;          /*  i: 添字(カウンタ)、n: 最終項の添字  */
   int sum = 0; /* 部分和。初期値は零。   */
   
   printf("1 から n までの整数の和をもとめます。\n"); 
   printf("整数nを入力してください。");
   scanf("%d", &n);  /*   キーボードから10進整数として、nを読み込む。 */
  
   for (i = 1; i <= n; i++)   {
     /* 始めにiを１と初期化する。 */
 /*  i <= nの条件のもとで 、以下のループをくりかえす。  */
     /*  一周ごとに、iの値をひとつふやす。 */
       sum = sum + i; /* sumにiを足して、  新たなsumの中味とする。*/

   }
   printf("1から %d までの和 = %d\n", n, sum);     /*  n とsumをそれぞれ、%dの位置に10進整数として(画面へ)の出力する。 */
}
    実行結果は、 
    $ ./a.out
1 から n までの整数の和をもとめます。
整数nを入力してください。5
1から 5 までの和 = 15
$ ./a.out
1 から n までの整数の和をもとめます。
整数nを入力してください。100
1から 100 までの和 = 5050

    プログラムの流れの制御3(分岐、繰り返しの複合)

    連続・分岐・繰り返しの複合したソースコードの場合、 一般的な場合のプログラム全体の流れは以下のように なります。

    (0) まず、プログラムは、主関数から始まる。 その後の流れは、つぎの (i)∼(iv) に依る。

    (i) 基本的には上から下へ進む。

    (ii) 選択や繰り返しに当った場合、より外側のブロック(先に遭遇したブロック)の指示に したがう。

    (iii) つぎに、そのブロックの内でより外側のブロック(先に遭遇したブロック)の指示にしたがう。

    (iv) 内側のブロックのコードが終われば、ひとつ外側のブロックに戻る。
    例1 

    /*   diag3.c   */
/* 星印を端末に3角形に印字する。*/
/* ２重ループをつかう。まず、下方向(i-方向)の動きに外側のループを
もちいる。そのiの各値にたいして、横方向(j-方向)の変数の
ループを設定する。この2重ループのなかで、各行において、
対角線上に当たるまで、星印を印字する。
そこで、改行して、i-ループ１周分は終わり。iをひとつふやして、
つぎのi-ループに入る。これを、n回くりかえせばよい。*/

#include <stdio.h>

int main() {
   int i, j, n;
   
   printf("Let us print asterisks in the shape of a triangle.\n");
   printf("Enter n: ");
   scanf("%d", &n);
     
   for (i = 1; i <= n; i++)     {
      for (j = 1; j <= i; j++)        {
         printf("*");    
      }
      printf("\n");  
    }          
    
     return 0;
}
    実行例 
    
$ ./a.out
We'll print a cluster of asterisks shaped
in the form of a triangle. The asterisks
are so arranged that they respond to an integer n
you'll enter.
Enter n: 8
*
**
***
****
*****
******
*******
********
    例2 
    /*   diag1.c   */
/* 1からnまでの整数を端末に対角的に印字する。*/
/* ２重ループをつかう。まず、下方向(i-方向)の動きに外側のループを
もちいる。そのiの各値にたいして、横方向(j-方向)の変数の
ループを設定する。この2重ループのなかで、印字場所が対角線上にない場合は、
空白を印字して、横に一歩すすむ。対角線上(iとjが等しい)にあるときは、
そのi値を印字する。これで、j-ループ１周分は終わり。
i-ループにもどる。ここで、改行して、i-ループ１周分は終わり。iをひとつふやして、
つぎのi-ループに入る。これを、n回くりかえせばよい。*/

#include <stdio.h>

int main() {
   int i, j, n;
   
   printf("Let us print 1 through n diagonally.\n");
   printf("Enter n: ");
   scanf("%d", &n);

     
   for (i = 1; i <= n; i++)    {  /*   i-方向(下方、「行」方向)に進む   */
        for (j = 1; j <= i; j++)  { /*   j-方向(右、「列」方向)に進む   */
               if (j == i)         /*  対角線上にあるとき   */ {
            printf("%d", j);    /*  j = iを印字する   */
         }
         else     {             /*  非対角なとき   */
                 printf(" ");     /*  「空白」を1文字印字する   */
         }
      }
      printf("\n");             /*  つぎの行に移る   */
   }
   
    return 0;
}
    実行例 
    $ ./a.out
1からnまでの整数を対角的に印字します。
nをあたえてください。:5
1
 2
  3
   4
    5
    例1を利用して解くこともできる。

    課題１

    上記のプログラムを参考にして、 星印を上三角に印字してください。 

    [matsu@localhost Cbox]$ ./a.out
星形(*)を上三角に印字します。
1行目の星の数はn個です。
nをあたえてください。:8
********
 *******
  ******
   *****
    ****
     ***
      **
       *
    課題2

    自然数nをあたえて、 nの約数をすべて書き出し、その和σをもとめよ。 また、その総数も記せ。 

    ・n = 5のとき、1, 5の2個。
σ = 6。
・n = 6のとき、1, 2, 3, 6の4個。
σ= 12。

    今日の提出課題

    課題1で作成したプログラムと実行結果を印刷して提出してください。 余裕のあるひとは課題２にも挑戦してみてください。 いま、例として、ソースファイルを「file1.c」としておきます。
    1. 実行結果をファイルに落とす。 
      ./a.out >  hoge
    2. さらに実行結果をおなじファイルに追加して入れるには、 
      ./a.out >>  hoge
    3. つぎに、ソースファイルを「名前をつけて 保存(別名で保存)」する。Cのソース コードではなく、ふつうのテキストファイル にしておく。すなわち、「file1.txt」としておく。 
      C-x C-w
      として、下方のミニバッファにファイル名「file1.txt」を書き込む。
    4. file.txtで、ソースコードの下に emacsでカーソルのある位置にファイルを差し込む (Insert file)には 
      C-x i
      として、下方のミニバッファに挿入するファイル名を入力 します。
    5. ファイルを書き加えたら、もちろん、その都度、(上書き)「保存」する。 
      C-x C-s
    6. その後 
      File → 「Print Buffer」
      で印刷する。クラス、学籍番号、名前は自筆大きく分かりやすくで書き加えてください。
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