...

第9回 配列(array)型の変数

by user

on
Category: Documents
0

views

Report

Comments

Transcript

第9回 配列(array)型の変数
第12回
配列型の変数
情報処理演習
(テキスト:第4章,第8章)
今日の内容
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
配列の必要性
配列の宣言
配列変数のイメージ
配列変数を使用した例
範囲を超えた添字を使うと?
多次元配列変数
多次元配列変数を使用した例
データのソーティング
今日の練習問題
1. 配列の必要性
(テキスト31ページ)
多数のデータ処理
(要求)
10,000人分の成績データをもらって,
合計点の大きい順に並べ替えて出力したい.
(方法)
ひとまず,全部のデータを変数に入れておく.
しかし,int d1,d2,d3,..,d10000;
のように,10,000個も変数を書けるか?
(問題)
(解決策) 配列を使おう!!
int d[10000];
と書くだけで,d[0]~d[9999] の 10,000 個の変数を
使うことができる.
2. 配列の宣言
(テキスト32ページ)

一般の変数を宣言する場所で配列も宣言する.

宣言の一般形
型 配列名[配列の要素数];
 配列名は変数名と同様,アルファベット・数字・記号からなる.
 最初の文字はアルファベットであること.
 記号は一部しか使用できない.
 型は構成要素の型を表す.
3. 配列変数のイメージ
int LastDay[13];
13個の箱が並んでいると考える.
先頭から順番に 0,1,2,…12 と添字が付く.
0
1
2
12
LastDay
LastDay[1] = 31;
添字
LastDay
1
31
← 代入式の文
配列変数へのデータの代入と参照
int main(int argc, const char * argv[]) {
int LastDay[13];
int month;
LastDay[1]=31;
LastDay[4]=30;
LastDay[7]=31;
LastDay[10]=31;
LastDay[2]=28;
LastDay[5]=31;
LastDay[8]=31;
LastDay[11]=30;
LastDay[3]=31;
LastDay[6]=30;
LastDay[9]=30;
LastDay[12]=31;
printf("月の日数を答えます.何月を知りたい?");
scanf("%d", &month);
printf("%d月は%d日です¥n", month, LastDay[month]);
}
LastDay
0
1
2
31
28
31
12
30
31
30
31
31
30
31
30
31
4. 配列を使用した例


(テキスト101ページ)
ある会社に2つの支店(A支店とB支店)があるとする.
各支店で1月~3月の各月の売上額が下の表のよう
なデータとしてある場合,この会社の各月の売上額を
計算する.
0
Branch_A
100,000
Branch_B
0
50,000
1
70,000
1
60,000
2
80,000
2
1月の
データ
Company
2月の
データ
0
3月の
データ
1
2
150,000 130,000 170,000
90,000
Company[0]= Branch_A[0] + Branch_B[0];
プログラム例
int main(int argc, const char * argv[]) {
int Branch_A[3], Branch_B[3],Company[3];
int month;
Branch_A[0] = 100000; Branch_A[1] = 70000;
Branch_A[2] = 80000; Branch_B[0] = 50000;
Branch_B[1] = 60000; Branch_B[2] = 90000;
for(month = 0; month < 3; month++){
// 各月で計算
Company[month] = Branch_A[month] + Branch_B[month];
}
printf("この会社の売上額");
for(month = 0; month < 3; month++){
// 各月で売上額を表示
printf("%d月は%d円", month + 1, Company[month]);
}
}
配列を使用した例(2)

(テキスト103ページ)
テストの成績データがあったとして各学生の偏差値を
計算するプログラムを作成してみよう.
学生番号
成績
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
68 94 77 52 73 85 79 71 86 63
上の表は下のような配列
変数に格納されたデータ
と考えることができる.
出力例
学生番号
1
2
3
成績
68
94
77
偏差値
??
??
??
mark
10
63
??
68
1
2
94
77
3
10
63
偏差値の計算

偏差値は下に示す式で求まる.
学生iの偏差値 

(学生iの得点  平均) 10
 50
標準偏差
平均と標準偏差を求める.
個々の得点の総和 d1  d2  d3   d10 1 10
平均 

  di
学生数
10
10 i 1
(個々の得点 平均)2の総和
1 10
2
標準偏差

(
d

m
)

学生数
10 i 1 i

総和を求める計算


繰り返し制御構造を使う
右のプログラム片で計算できる
ループ終了後,変数waの値が総和
プログラム片
wa = 0;
for(i = 1; i <= 10; i++){
wa = wa + d[i];
}
偏差値計算のプログラム例
#include <math.h>
int main(int argc, const char * argv[]) {
const int N = 10;
int mark[] = {0, 68, 94, 77, 52, 73, 85, 79, 71, 86, 63};
int wa, i;
double m, sigma, wa2, y;
wa = 0;
for(i = 1; i <= N; i++){
wa = wa + mark[i];
}
m = wa / N;
wa2 = 0;
for(i = 1; i <= N; i++){
wa2 = wa2 + pow((mark[i] - m), 2);
}
sigma = sqrt(wa2);
printf("学生番号 成績 偏差値¥n");
for(i = 1; i <= N; i++){
y = (10 * (mark[i] - m) / sigma + 50);
printf("%4d
%2d
%2.1f¥n", i, mark[i], y);
}
}
5. 範囲を超えた添字を使うと?

配列のサイズは宣言のときに決定する
 宣言時にメモリ領域を確保する

サイズを超えて使用したら?
int 型の配列,3つの箱を作る
int x, a[3];
0
1
2
x = a[3];
この箱の値?
そもそもここに箱はあるの?
配列のオーバフロー

C言語では,コンパイラは配列の添字の範囲のチェッ
クは行わない
 配列の添字のチェックはプログラマの責任
int x, a[3];
x = a[3];
a[10] = 100;
この代入式では,何らかの値が
変数 x に代入される
確保されていないメモリ領域に
値 100 が書き込まれる
これらはエラーに
ならない
添字の範囲チェックを怠ると,おかしな動作をする
プログラムになる
6. 多次元配列変数

1次元配列: 一列(直線的)に並べた変数
0

(テキスト35ページ)
1
2
N-1
2次元配列: 平面的に並べた変数
0
0
1
1
2
N-1
行と列を指定して1つの箱を特定する.
 添字として2つの値を持つ.

B[M][N]
B[1][2]
M-1
行
列
多次元配列変数の数学との対応
意味を与えた添字付きの変数を使う計算
例 cij  aij  bij

(行列の和の計算)
C言語
数学
ai
1次元配列 a[i]
数列
bij
2次元配列 b[i][j]
行列
cijk
3次元配列 c[i][j][k] ????
C言語の配列では,何次元配列でも作ることができる.
例) int b[n][m];
配列 b は,n × m 行列
7. 多次元配列を使用した例
(テキスト114ページ)


ある会社に2つの支店(A支店とB支店)があるとする.
各支店で1月~3月の各月の商品0,商品1の売上数
が下の表のようなデータとしてある場合,この会社の
各月の各商品の売上数を計算する.
Branch_A
0
1
0
1
2
190
120
140
75
80
155
Company
0
Branch_B
0
1
2
0
80
95
150
1
70
100
140
1
0
1
2
270
190
235
175
230
295
Company[0][0]= Branch_A[0][0] + Branch_B[0][0];
月別,商品別の売り上げの計算(main関数の中)
int Branch_A[2][3], Branch_B[2][3], Company[2][3];
int good, month;
Branch_A[0][0]=190;
Branch_A[1][0]=120;
Branch_B[0][0]= 80;
Branch_B[1][0]= 70;
Branch_A[0][1]=140;
Branch_A[1][1]= 75;
Branch_B[0][1]= 95;
Branch_B[1][1]=100;
Branch_A[0][2]= 80;
Branch_A[1][2]=155;
Branch_B[0][2]=150;
Branch_B[1][2]=140;
for(good = 0; good < 2; good++){
//各商品で処理
for(month = 0; month < 3; month++){ //各月で処理
Company[good][month] =
Branch_A[good][month] + Branch_B[good][month];
}
}
printf("この会社の売上数¥n");
for(good = 0; good < 2; good++){ //商品ごとに1行で表示
printf("商品%d¥n", good);
for(month = 0; month < 3; month++){
printf("%2d月:%4d個¥n", month + 1, Company[good][month]);
}
}
3行3列行列の和の計算(main関数の中)
const int N = 3;
int a[N][N], b[N][N], c[N][N];
int i, j;
// 行列Aの成分を入力
printf("行列A=?¥n");
for(i = 0; i < N; i++){
for(j = 0; j < N;j++){
scanf("%d", &a[i][j]);
}
}
// 行列Bの成分を入力
printf("行列B=?¥n");
for(i = 0; i < N; i++){
for(j = 0; j < N; j++){
scanf("%d", &b[i][j]);
}
}
// 和C=A+Bを計算
for(i = 0; i < N; i++){
for(j = 0; j < N; j++){
c[i][j] = a[i][j]+b[i][j];
}
}
// 和C=A+Bを出力
printf("A+B=¥n");
for(i = 0; i < N; i++){
for(j = 0; j < N; j++){
printf("%3d", c[i][j]);
}
printf("¥n");
}
8. データのソーティング
(テキスト110ページ)
並べ替えイメージ(その1)
小さい順
0
1
2
3
4
5
並べ替え前 4 89 6 2 23 21
89 1~6の最大
23 89 1~5の最大
21 23 89 1~4の最大
6 21 23 89 1~3の最大
並べ替え後 2 4 6 21 23 89
並べ替えイメージ(その2)
隣り合った数を比べ,前の数が大きければ入れ替える.
0
1
2
3
4
5
4 > 89 ? No
Step 1
Step 2
89 > 6 ? Yes!!
(1)
(2)
(3)
入れ換え
W
6
Step 3, 4, 5
89
89
4
6
2
2
23
23
21
21
Max
89 1~6の最大
入れ換え
プログラム例(main関数の中)
const int N = 6;
int d[]={4,89,6,2,23,25}, sd[N];
int i,j,w;
// 配列dを配列sdにコピー
for(i = 0; i < N; i++){
sd[i] = d[i];
}
for(i = 0; i < N; i++){
for(j = 0; j < N - i - 1; j++){
if(sd[j] > sd[j+1]){
w=sd[j];
sd[j] = sd[j+1];
sd[j+1] = w;
}
}
}
printf("Sorted data=¥n");
for(i = 0; i < N; i++){
printf("sd[%d]=%d¥n", i, sd[i]);
}
9. 今日の練習問題
Level
C
C
B
B+
B+
A
A
問題
多次元配列の例題の会社において,3ヶ月間の全売上数
を求めるプログラムを作成せよ.
月と日を入力すると,その年の1月1日からの経過日数を
表示するプログラムを作成せよ(閏年は考えない).
配列内の変化の様子を観察できるようにソートの例題
プログラムを変更せよ.
n個のデータをもらって,各データの値だけ「*」を横に並
べる棒グラフを描くプログラムを作成せよ.
(参考:テキスト p.108 例8.7.2)
3×3行列の積を求めるプログラムを作成せよ.
上の棒グラフを縦棒のグラフにせよ.
棒グラフにおいて,平均値の「*」を「+」に換えて表示せよ.
Fly UP