プログラミング演習Ⅱ 第3回 配列（１） 情報・知能工学系 山本一公 [email protected] 前回の課題の解説・ポイント • 課題１－１ – 入力は scanf 関数 – fprintf 関数で出力 – cat コマンドで確認 • 課題１－２ – 入力は fscanf 関数 – “バイナリ形式で”と指定されているので、fwrite 関数 で出力 – List 13-10をそのまま正しく打ち込んで実行 今日の内容 • 教科書 p.87～ • 配列 – １次元配列 • 配列の初期化 • 配列のコピー • オブジェクト形式マクロ • 代入式 – 式の評価と値、評価の順序 配列とは（１） • 同じ型のオブジェクトの集まりを、番号 により管理できるようにしたデータ型 • どういうときに使うのか？ • 例えば – テストの成績を出したい • 合計点や平均点を出したい – 学生は何人？ 配列とは（２） • 学生が5人だけだったら – 変数は5個 – プログラムで書いても、苦ではない • 学生が300人いたら – 変数が300個！ • 300個の変数名を考えないといけない！ • ある変数名を別の変数名と間違えてはいけない！ – プログラムで書くのは大変 ⇒ 配列の出番！ • 他には – 「ベクトル」を表すために使う 配列の宣言（１） • 普通の変数の宣言は「型名 変数名」 /* int型で、変数名が vx だったら */ int vx; • 配列は「型名 変数名[要素数]」 vc[0] /* int型で、配列名が vc で、要素数が 5 だったら */ int vc[5]; vc[1] – 注意：使える要素は0～要素数-1まで vc[3] • 言語によって違います vc[2] vc[4] 配列の宣言（２） • 要素数は定数でなければいけない！ int n = 5; int a[n]; /* エラー：要素数は定数でなければならない */ – こういう宣言はできない！ ……ことになっている – 最近のコンパイラ（gcc等）だとOKな場合も – 処理系（コンパイラ）に依存するので、 なるべく書かないように 配列とfor文（１） • 配列の各要素に、順番に数値を代入する ことを考える – 配列の要素数が少ないときは、力技でプログ ラムが書ける • p.90, List 5-2 – for文を使えば、効率良く書ける • p.90, List 5-3 • 要素数が300になっても、同じように書ける 配列とfor文（２） • List 5-3から抜粋 for (i = 0; i < 5; i++) vc[i] = i + 1; – – – – – iが0のとき、vc[0] = 0 + 1 = 1 iが1のとき、vc[1] = 1 + 1 = 2 iが2のとき、vc[2] = 2 + 1 = 3 iが3のとき、vc[3] = 3 + 1 = 4 iが4のとき、vc[4] = 4 + 1 = 5 • 順番に数値が代入されている – for文は、こういう人工データ作成用途に最適！ 配列の初期化（１） • 配列に最初から数値を入れておきたい /* List 5-3で代入したものを最初から入れておきたい */ int vc[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; – 順番に要素を並べる！ – 全体を“{“, “}”で囲む！ /* List 5-3で代入したものを最初から入れておきたい */ int vc[] = {1, 2, 3, 4, 5}; – 要素数は書かなくても良い！ • 要素数は自動的に初期化のデータ数になる！ 配列の初期化（２） • 初期化のデータ数は少なくても良い /* List 5-3で代入したものを最初から入れておきたい */ int vc[5] = {1, 2, 3}; /* {1, 2, 3, 0, 0}と同じ */ – vc[3]とvc[4]は自動的に0に初期化される （そういう決まりになっている） • 多いのはダメ！エラーになる /* List 5-3で代入したものを最初から入れておきたい */ int vc[5] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}; /* これはエラー */ 配列の初期化（３） • 要素数が多い配列で、要素を全部0.0に初 期化したい！というような場合 – p.91, List 5-4のようにすべき int i; double vd[300]; for (i = 0; i < 300; i++) vd[i] = 0.0; – for文を使って全ての要素に同じ数値を入れる 配列のコピー • 配列 va を配列 vb にコピーしたい int va[5], vb[5]; vb = va; – というようなことは、できない！ – for文で要素ごとにコピーしましょう int va[5], vb[5], i; for (i = 0; i < 5; i++) vb[i] = va[i]; • p.93, List 5-6を参照のこと オブジェクト形式マクロ（１） • p.96, List 5-9のようなプログラムを作った – 作ったときの学生の数は5人 – 学生の人数が増えた！8人になった！ – 「5」を「8」に変更したい！ – でも、printf文の中の”5”は”8”に変えてはいけ ないから、エディタの一括置換は使えない • 全部目で見てチェックしなきゃいけない！ • プログラムが何千行もあったら、すごく大変だ！ オブジェクト形式マクロ（２） • こんなときにマクロを使おう！ #define STUDENTNUMBER 5 int tensu[STUDENTNUMBER]; – “#define”で定義する • ”#”で始まるものは全部コンパイラへの命令（”#include”も） – 大文字で定義する（慣習） • プログラムの中で使える変数みたいなもの – 利点 • 何の数値か分かりやすくなる！ • 変更が容易になる！ • プログラムの間違いが減る！ 式の評価、式の値 • 式はその値を評価することができる int x = 2; xは？ ⇒ 2 • 代入式でも評価できる int x = 2, y; y = x; ⇒ 式の値は？ ⇒ y の型と値 ⇒ 2 – 代入式の値は左辺の変数の型と値 評価の順序 • それぞれの変数の値はいくらになる？ int a = 1, b = 2, c = 3, d = 4, e = 5; a = b = c = d = e = 10; – 式の評価は右から int a = 1, b = 2, c = 3, d = 4, e = 5; a = (b = (c = (d = (e = 10)))); – – – – 最初eに10が代入される ”e=10”という式の値は10 その式の値がdに代入されて、d=10になる 以下繰り返しで、全ての変数の値は10になる！ 今週の課題 1. 教科書 p.93, 演習5-4のプログラムを作成せよ。 2. ２つの n 次元ベクトル x, y をキーボードから入 力し、それらの内積を求めて表示するプログラ ムを作成せよ。次元数 n は”#define”を使って適 当な値をプログラム内で定義すること。なお、 内積の定義は以下の通り。 x x1 , x2 , , xn , y y1 , y2 , , yn n T x , y x y x1 y1 x2 y2 xn yn xi yi i 1 レポートについて • 電子メールで提出 – 提出先は [email protected] – Subjectを「プログラミング演習２ 課題2提出 号・氏名 」とすること – C言語ソースファイルを添付する 学籍番 • メールの本文には何も書かなくて良いです – ソースファイルの頭にコメントで以下の情報を入れる • 学籍番号・氏名 • プログラムの説明（どのように動くのか、工夫した点等） • 実行結果（長い場合は一部）を貼る – 提出締切は、10月24日（水） 12:00 （１週間後） 授業用Webサイト • URL: http://www.slp.cs.tut.ac.jp/~kyama/programming2/ – 課題のpdfファイルが置いてあります。 – 授業で使ったpptファイルを置いていきます。 • 質問メールは、以下のどちらかのアドレスまで – [email protected] – [email protected] • C-515へ直接質問しに来ても構いません
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