Keio University SFC
CreW Project
情報教育論 第6回
HCPチャートを用いたプログラムの設計
～入門編～
2004・11・15
政策・メディア研究科
杉浦
学
修士課程2年
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授業の前に
• 配布物
– 授業スライド×1部
– HCPチャートの記入用紙×3枚
• 注意
– PCは使用しないので、しまってください
– 筆記用具がない人は申し出てください
– 質問をされたら、何でもいいから答えてみてください
• 確認
–
–
–
–
HCP Viewerのインストールはうまくいきましたか？
言霊のバージョンアップはうまくいきましたか？
オブジェクト・プログラミングを履修済みの方はいますか？
これまでの授業の出席状況はいかがですか？
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授業の流れ
プログラムの基本構造
プログラムを作る手順
HCPチャートによる設計
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学習目標
• HCPチャートを用いて50行程度のプログラ
ムを設計することができる
– プログラムの基本構造を説明できる
– プログラムを作る手順の概略を説明できる
– HCPチャートでプログラムの設計を表現できる
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プログラムの基本構造
プログラムの基本構造
プログラムを作る手順
HCPチャートによる設計
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前回の課題より
• ローレル指数を求めるプログラム(課題3)
1:
2:
3:
4:
5:
6:
7:
8:
変数を定義する。名前を「身長」とする。
変数を定義する。名前を「体重」とする。
変数を定義する。名前を「ローレル指数」とする。
身長に１６８を書き込む。
体重に５５を書き込む。
体重の値×10000000÷身長の値÷身長の値÷身長の値を、ローレル指数に書き込む。
「あなたのローレル指数は」を出力する。
ローレル指数の値を出力する。
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[質問]変更箇所はどこでしょうか？
• 実は前回の授業で紹介したソースコードに
変更を加えました。
• さて、変更箇所はどこでしょうか？
• 解答
– コメントを削除した
– 空行を削除した
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両者の比較
• 前回のプログラムと同じ事柄
– プログラムの機能
• 前回のプログラムと異なる事柄
– ソースコードの長さ（長くなった）
– ソースコードの可読性（見通しが悪くなった）
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[議論]コメントと空行について
• コメントについて
– コメントは書かない方が良いのか？書く方が良いのか？
– コメントを書くとしたらどこに何を書くべきか？
• 空行について
– 空行は入れた方が良いのか？入れない方が良いのか？
– 空行を入れるとしたらどこに入れるべきか？
• コメントの記述と空行の挿入の指針を考えよう！
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コメントと空行に関する指針
• コメントには目的を記述する
– 手段を記述したソースコードを説明する
– 人間がプログラムを素早く理解できる
– プログラムの改造が容易になる
• 行を目的でまとめ、目的の切れ目を空行で
表現する
– まとめた目的をブロックコメントで記述する
– これを目的のブロックと呼ぶ
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すばやく理解できない
• コメントには目的を記述する。それにより、
人間がプログラムを素早く理解できる。ま
た、プログラムの改造が容易になる。空行
については、それぞれの行を目的でまとめ、
目的の切れ目を空行で表現するのがよい。
また、まとめた理由をコメントによって記
述する。これを目的のブロックと呼ぶ。
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指針を適用したソースコード
• ローレル指数を求めるプログラム(課題3)
1 :※
2 : ※ ローレル指数を計算する
3 :※
4 :
5 : ※変数定義
6 : 変数を定義する。名前を「身長」とする。
7 : 変数を定義する。名前を「体重」とする。
8 : 変数を定義する。名前を「ローレル指数」とする。
9 :
10: ※体型の情報を入力する
11: 身長に168を書き込む。
12: 体重に55を書き込む。
13:
14: ※ローレル指数を計算する
15: 体重の値×10000000÷身長の値÷身長の値÷身長の値を、ローレル指数に書き込む。
16:
17: ※計算したローレル指数を表示する
18: 「あなたのローレル指数は」を出力する。
19: ローレル指数の値を出力する。
12
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入力-処理-出力
• 目的の各ブロックを見てみると「入力-処理-出
力」になっている
• 入力された情報を処理して、結果を出力するのが
プログラム（コンピュータ）の基本構造
– Webブラウザー
• URLを入力する - サーバーと通信する - Webページを出力する
– 電卓
• 数値を入力する - 演算する - 演算結果を出力する
– ファイル解凍ソフトウェア
• 圧縮ファイルを入力する - 解凍する - 解凍したファイルを出力する
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入力-処理-出力の例
• ローレル指数を求めるプログラム(課題3)
1 :※
2 : ※ローレル指数を計算する
3 :※
4 :
5 : ※変数定義
6 : 変数を定義する。名前を「身長」とする。
7 : 変数を定義する。名前を「体重」とする。
8 : 変数を定義する。名前を「ローレル指数」とする。
9 :
10: ※体型の情報を入力する
入
11: 身長に168を書き込む。
12: 体重に55を書き込む。
力
13:
14: ※ローレル指数を計算する
15: 体重の値×10000000÷身長の値÷身長の値÷身長の値を、ローレル指数に書き込む。
16:
17: ※計算したローレル指数を表示する
出
18: 「あなたのローレル指数は」を出力する。
力
19: ローレル指数の値を出力する。
処
理
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プログラムを作る手順
プログラムの基本構造
プログラムを作る手順
HCPチャートによる設計
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新しいプログラムを作るために
• これまでは、既に存在するプログラムにつ
いて議論してきた
• これまでにないプログラムを新しく考えて
作る場合はどうしたらよいか？
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[質問]プログラムを作る手順
• プログラムを作る手順を説明してください
– 自主的に作る場合
– 課題をやる場合
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最初の一歩は様々
• 問題が具体的な場合
– ローレル指数を計算するプログラムを作れ
• ～を入力すると～を出力する
• ローレル指数の計算式は～である
• 問題が具体的でない場合
– 食生活が充実せず、太ってきたので健康の管理をしたい
• 現実ではどちらが多いか？
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手順を整理してみる
• 前提：具体的な問題が与えられていない場合が多い
– これを何とかしたい
– もっと便利にしたい
– もっと効率を上げたい
• そのような時は、
– 最初に「どんなプログラムを作るべきか」を考える
– 次に「どうやってそのプログラムを作るか」を考える
• ポイント
– 「どんなプログラムを作るべきか」を決めないと「どうやって作るか」を議論しても
不毛である
– 「どうやって作るか」が決まらないと実際に作ることはできない
– 「どんなプログラムを作るべきか」が定まっていないと、期待どおりのプログラム
ができたかは検証できない
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プログラムを作る手順
どんなプログラムを作るか考える
どうやってそのプログラムを作るか考える
プログラムを作る
作ったプログラムを検証する
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プログラムを作る手順
分析
設計
実装
テスト
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手順と成果物
分析
仕様書
設計
設計書
実装
ソースコード
テスト
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HCPチャートによる設計
プログラムの基本構造
プログラムを作る手順
HCPチャートによる設計
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[質問]プログラムの得意な人は？
• プログラムを作るのが得意な人は、「分析設計-実装-テスト」という手順を踏んでい
るのか？
• 解答
– きっと踏んでいる、でも素早く頭の中だけでやって
いることが多い
– だから、いきなりソースコードを書いているように見
える
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設計が重要な理由
• プログラミングが苦手な人の場合
– 思いつくままにソースコードを記述して自爆する
– 設計していれば質問もしやすい
• 大規模で複雑なプログラムを作る場合
– 頭の中で考えただけでは分担作業ができない
– プログラムが得意でも、頭の中だけで考えられる量
には限界がある
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HCPチャート
• HCPチャートとは
– 構造化プログラムを設計するための図法
– 日本電信電話株式会社（NTT）電気通信研究所で
開発
• HCPチャートの特徴
– 処理を目的から手段へ分解した階層構造で表現
– 実装されるプログラム構造と対応している
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HCPチャートによる設計例
• ローレル指数を求めるプログラムの設計
目的から手段へ
目的から手段へ
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プログラムの構造との対応 その1
1 :※
2 : ※ ローレル指数を計算する
3 :※
（途中省略）
9 :
10: ※体型の情報を入力する
11: 身長に168を書き込む。
12: 体重に55を書き込む。
13:
14: ※ローレル指数を計算する
15: 体重の値×10000000÷身長の値÷身長の値÷身長の値を、ローレル指数に書き込む。
16:
17: ※計算したローレル指数を表示する
18: 「あなたのローレル指数は」を出力する。
19: ローレル指数の値を出力する。
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プログラムの構造との対応 その2
1 : public class RohrerCalculator {
2:
3 : /**
4:
* ローレル指数を計算する
5:
*/
6 : public static void main(String[] args) {
7:
(途中省略)
13:
//体型の情報を入力する
14:
height = 168;
15:
weight = 55;
16:
17:
//ローレル指数を計算する
18:
rohrer = weight * 10000000 / height / height / height;
19:
20:
//計算したローレル指数を表示する
21:
System.out.println("ローレル指数は" + rohrer + "です。");
22: }
23:}
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[演習1]家を描くプログラム
• 課題
– 家を描くタートルのプログラムをHCPチャートを使っ
て設計せよ
• ポイント
– 徐々に目的から手段へ詳細化すること
– 3段目まで記述できるだろうか
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[設計例]家を描くプログラム
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近くの人と見比べてみよう
• よくある勘違い
– 手段だけを書いてしまう
• プログラムの文法が先にある人に多い
– 段階的に詳細化が行われていない
• 理解しにくくなる
– 正解があると思ってしまう
• 実装できれば良い
• 理解しやすければ良い
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レビュー（日本語・目的）
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[設計例]家を描くプログラム
• 繰り返し処理を明示する
の繰り返しで実現する
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[設計例]肥満度を測定するプログラム
• 選択処理を明示する
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[演習2]オウム返しプログラム
• 課題
– オウム返しプログラムを設計せよ
• ユーザが文字を入力すると、入力された文字をそのまま
表示（オウム返し）する
• Qという文字を入力するまで繰り返して動作する
• ポイント
– 繰り返し処理と選択処理を使う
– 繰り返し処理から脱出する必要がある
飛越し（脱出）
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[設計例1]オウム返しプログラム
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[設計例2]オウム返しプログラム
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次回までの課題 その1
• 相性判断プログラムをHCPチャートを使って設計
せよ
– ユーザは以下の項目に関して入力する
• 男女それぞれの名前
• 男女それぞれについて相手のことを好きか嫌いか
– プログラムは以下の出力を行う
• 男女の相性
– 補足
• 気持ちの入力では、好き・嫌いの二通りだけでなく、複数の段階を
設けること
• それにより、相性の判断も四通り以上になるようにすること
• ユーザは男女二名で、各自が自分に関する情報を入力すると想定
する
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次回までの課題 その2
•
肉屋のレシートを出力するプログラムをHCP
チャートを使って設計せよ
買う肉の種類の名前、その肉のグラム単価、買う量（g）を1
つ入力すると、税込価格の値段が表示される
2. 税込価格に対して、支払うお金の金額を入力する
3. 支払い金額が税込価格より小さければ、お金が足りないと
いうエラーを出力して、再度支払い価格の入力を求める
4. 支払い金額が税込価格より大きければ、お釣りの金額を
計算する
5. レシートを出力する
1.
•
買う肉の種類の名前、その肉のグラム単価、買う量（g）、定価、税
込価格、支払い金額を表示し、おつりがある場合はおつりの金額
も表示する
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次回までの課題 その3
• パワーポイントを使って、今あなたが熱いと思う
こと、熱中していることを他の履修者に伝えるた
めのスライドを作成せよ
– スライドを見たあなた以外の履修者が熱中していることと、
その理由を簡単に説明できるようにすること
– プレゼンテーションをしなくとも、話の大筋が分かるようなス
ライドにすること
– スライドを見せられる時間は1枚あたり5秒程度だと想定す
ること
– 表紙を入れて5枚程度にまとめること
– マニアックな内容だとよい
– PowerPointが使えない人はいますか？
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課題の提出について
• 次回（11/29）までの課題について
–
–
–
–
Subject:report06
[email protected] まで
11/28 24:00締め切り
注意
• ログイン名.zipに圧縮して添付すること
• 課題その1～その3で作ったHCPチャートとスライドは、次回の授業
時にそれぞれ2部印刷して持参すること
• 次回授業時は必ずPCを持参すること
• 今日明日中に授業の感想を提出すること
– Subject:report06-impression
– [email protected] まで
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今日の授業は終わりです
• よい三田祭休みを…
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