［回数が決まっていない繰り返し］
第７～８章でやった繰り返し処理はループの回数が決まっていました（５回の例で説明しました）。これがもし回数が増えたらどうしましょうか。たとえばテストを受けた児童の人数が10人、20人・・・100人と増えたら？この場合は
FOR ループ変数=初期値 TO 終端値
の終端値を変えれば済むことです。では全国規模の模試のように受験者が何千人、何万人規模で、答案を回収するまで実際に受験した人数か試験が終わってわからないような場合はどうしたらよいでしょう。結論を先に言いますと、FOR ～ NEXT ループは不定回の繰り返し処理にはあまり向きません。では、図9-1のようなクイズのプログラムで、ある条件を満たしている間、繰り返し処理を行なう方法を考えてみます。
図9-1.不定回繰り返し
図9-1の流れに従って作ったプログラムは図9-2のようになります。
SEIKAI=1
ANS=0
WHILE ANS<>SEIKAI
PRINT "幻想即興曲、子犬のワルツで知られる作曲家といえば？"
PRINT "1. ショパン 2.ショクパン"
INPUT "番号で応えてください",ANS
WEND
END
図9-2.クイズのプログラム
まず、３行目のWHILEなんちゃらと５行目のWENDから説明します。WHILEは「～の間」という意味ですね。何となく想像つくと思いますが、これは「～である間、以下の処理を繰り返せ」という意味です。「どこまでを」を指示しているのが WEND です。このWHILE ～ WENDもFOR ～ NEXTと同じくプログラムの実行順序をコントロールする制御文です。WHILEとWENDで囲まれた部分をWHILEブロックといいます。WHILEの後ろに来るのは繰り返し実行条件です。ここで<>というのは≠の意味です（比較演算子と呼ばれるもののひとつです）。つまりこの３行目は「変数ANS$の内容が変数SEIKAI$の内容と等しくない間，以下の処理を実行せよ」という意味になります。
Tiny BASICだけでなくほとんどのプログラミング言語では≠が使えません。多くのBASICでは<>（または><）、サーバープログラム向きのperlでは!=、昔懐かしいFORTRANでは.NE.などとなっています。
図9-3.クイズのプログラム実行結果
このプログラムを実行すると図9-3のようになります。問題文はWHILEブロック内のPRINTで表示、解答入力は同じくWHILEブロック内のINPUTで行ないます。これにより正解を答えられるまで問題文の表示と解答入力に戻り、正解が出るとWENDの次に進みます。答えの入力に繰り返す回数は決まっていません。正解するまで回数無制限のデスマッチです。このプログラムではWENDの次には何もありませんから、正解が出ればこれで実行終了です。このように繰り返し回数が決まっていないループでは FOR ~ NEXT制御文よりWHILE～WEND制御文の方が適していることがわかります。
［WHILE ～ WEND 制御文］
WHILE文の書き方をまとめると次のようになります。
WHILE 条件式
繰り返して行う処理
WEND
１）WHILEとWENDは必ず対になっていなくてはなりません。
２）WHILEブロックはプログラム中にいくつあってもかまいません。
３）WHILEブロックの中にWHILEブロックを包括することができます（ネスティング）。
WHILEブロックのネスティングを使うと、データの誤入力（誤ったデータを入力すること）防止を施すことができます（この後の章でやります）。
［繰り返し条件］
WHILEの後ろに書かれる条件式は、繰り返し（ループ）に入るための条件です。繰り返し処理にWHILE ～ WEND を使う場合、繰り返しを終了する条件とは反対になります。
図9-2のプログラム例なら、入力内容が正解でなければループに入れ（終了条件からみれば、入力内容が正解だったらループを抜けよ）ということになります。プログラミングの際に注意を要するところです。筆者はプログラム初心者だった頃、これがよくわかっていなくて１本のプログラムのデバッグで徹夜したことがあります。
［条件式と比較演算子・論理演算子］
条件式は繰り返し処理の他、条件によって処理内容を選ぶ選択処理でも出てくるものですから、ここで書き方と意味をしっかり覚えましょう。条件式の書き方は
式１ 比較演算子 式２
となります。式？と思われた方、プログラミングの世界では変数１個、数値１つ、ストリング１つでも式であることを思い出してください。条件式は２つの式を演算子で結んだ形で書かれます。このときに使われる演算子を比較演算子といいます。Tiny BASICで使える比較演算子は次の通りです（下の表では見やすくするためにすべて全角で書きましたが、実際にプログラム中で使うときには半角です）
図9-4.Tiny BASICで使用できる比較演算子
= はここまでずっと代入演算子として使われてきました。代入演算子としての = は「右辺の値を左辺に代入する」でしたから、左辺は変数１つに限定されました。A=5 のような書き方はＯＫですが、5=Aのような書き方はだめでした。条件式としての = は数学の等号と同じ意味なので、たとえば 5+3=A といった書き方ができます。
このサンプルプログラムには出てきませんが、条件式を書くのにもうひとつ覚えておきたいのは論理演算子です。
図9-5.Tiny BASICで使用できる論理演算子
論理演算子はこの他にもいろいろあるのですが、図9-5の３つはぜひ使えるようにしておきたいというものです。論理演算子の優先順位は、NOT、AND、ORです。ただし( )内が優先されます。
IF A=B AND (C=D OR NOT E=F) THEN
処理
END IF
これは
E=Fが成立しない、またはC=Dが成立し、かつA=Bが成立するとき以下の処理を行なう
ということになります。
［この章のまとめ］
不定回の繰り返し処理では、WHILE ～ WEND制御文を使う。
WHILE文の書き方は
WHILE 繰り返し実行条件
繰り返し実行条件が成立する時は繰り返し終了条件は成立しない。繰り返し終了条件が成立するときは繰り返し実行条件は成立しない。
条件式の書き方は
式１ 比較演算子 式２
条件式１ 論理演算子 条件式２
比較演算子としての＝は代入命令ではなく、数学の等号と同じ意味を持つ。
【演習５】
WHILE ～ WEND制御文を使って、クイズの問題を作りなさい。答えはキーボードから番号で入力するものとします。問題文はPRINT命令で実行画面に表示／INPUT ストリングで入力窓に表示、どちらでもけっこうです。正解だったら「正解です」というメッセージと正解するまでにかかった回数を表示して終わるようにすること。問題が思いつかない人は下記の問題例を使ってください。（ ）内が正解です。
（問題例）
ベートーヴェンの交響曲第５番は何と呼ばれていますか（1.英雄 2.運命 3.田園、正解は2）
ポークは豚、ビーフは牛、チキンは鶏、ではターキーは（1.羊 2.アヒル 3.七面鳥、正解は3）
明治５年、日本で最初に開通した鉄道は東京からどこまで（1.横浜 2.京都 3.大阪、正解は1）
前章で覚えた FOR ～ NEXT制御文を使うと、入力したデータの合計や平均を求めるプログラムができます。この章からしばらくの間、テストの成績処理プログラム（学校のテストにはいい思い出がない方、少しの間がまんしてください）で合計、平均の求め方、ある条件により処理内容が変わる選択処理（次章以後）、変数の再利用以外のもっと高度なデータ再利用の方法を学びます。
いよいよコンピュータならではのプログラミングに入ります。少しだけお楽しみに(^ ^;
［平均を求めるアルゴリズム］
アルゴリズムとは、問題解決の手順です。コンピュータのプログラムの世界では、主として計算、代入、条件判断をどのように組み合わせ、どのように繰り返せば目的の仕事ができるか、ということになります。前章までのサンプル程度のプログラムならパソコンの前に座ってチャッチャと作れますが、もう少し長い（規模の大きい）プログラムになると、最初にアルゴリズムを考えてから作り出さないと後で出来上がったプログラムを見直した時、作った本人でさえ何が何だかわからない、グチャグチャなプログラム（プロのプログラマが「スパゲッティプログラム」と呼んでいるヤツです）になってしまうこともしばしばです。ということでここから後はサンプルプログラムをお見せする前に、どのように考えてこのプログラムになったか、というアルゴリズムを示してゆくことにします。
５人の児童のテストの点数が次のようになっているとします。
75、80、60、35、95
この平均点を求めます。この程度の計算なら皆さんなら５つの数字をながめて暗算で 69 点とわかると思います。ところがコンピュータに、５つの数字を見せて「平均は？」と言ってもわからないのです。コンピュータでいくつかの数の平均を求めるなら、１つ１つのデータを加算し、データ件数を数え、全部のデータを加算し終わったら、その値を数えたデータ件数で割る、という何とものんびりとした作業を行うことになります。
図8-1.５人の児童のテストの平均を求めるアルゴリズム
このアルゴリズムをコンピュータで実現するのがコンピュータのプログラムであり、Tiny BASIC for Windowsはそのためのツールのひとつということになります。ではサンプルプログラムです（図8-2）。サンプルプログラムの各行に行番号が付いていますが、これは説明用のためのもので、実際にプログラムを作るときには省略してください。以後サンプルプログラムが10行以上になるときにはこのようにします。
1: PRINT "テストの平均点"
2: GOKEI=0
3: NINZU=0
4: FOR I=1 TO 5
5: PRINT I;"番";
6: INPUT "点数",TENSU
7: GOKEI=GOKEI+TENSU
8: NINZU=NINZU+1
9: NEXT I
10: HEIKIN=GOKEI/NINZU
11: PRINT "平均点は";HEIKIN
12: END
図8-2.平均を求めるプログラム
ここでは第２章でやった代入演算子が活躍します（忘れてしまった方は第２章図2-5をもう一度見てください）。
まず、５～８行目（ループの中）を見てください。
５行目は「これから入力するのは何番目のデータか」ということを表示しています。誤操作（誤入力）防止のためのものだす。
６行目でキーボードから点数を入力し、変数TENSUに代入します。
７行目は今入力した点数を、変数GOKEIに加算しています。
８行目では入力した件数をカウントしています（この場合、テストを受けた人数）このプログラムでは繰り返しが５回（人数は５人）と決まっているので、このようにデータ件数をカウントするのはあまり意味がありませんが、データ件数がループ変数の終端値と一致するとは限りません（後の章でそういう例が出てきます）。データ件数はループ変数に頼らず別の変数でカウントするようにしましょう。
７、８行目の代入演算子＝の使い方に着目してください。思い出しましたか。代入演算子の意味は「右辺の値を左辺に代入する」命令でしたね。
この４行は点数の入力がすべて終わるまで繰り返しますから、４、９行目の FOR ～ NEXTで、（今回は）５回繰り返すようにしています。
では、その他の箇所を見てみましょう。
１行目は「何のプログラムか」を表示しています。これはもちろん、誤操作（誤実行）防止策です。
２行目、３行目はそれぞれ点数の合計、データ件数をカウントする変数ですが、これは処理に先立ち、０にしておく必要があります。なぜかというと、Tiny BASIC for Windowsを始め、多くのBASICではプログラム実行スタート時にすべての数値変数は０、ストリング変数は""（Null、何も入っていない）にリセットされるのですが、プログラミング言語はすべてそうなっているとは限りません。最初にクリアしておかないと何が入っているかわからないという言語もあります。筆者が30年ほど前に使っていたFORTRAN、COBOLなどではそうでした。また今日では、Visual BASICなどのように、最初に使用宣言をしていない変数は使えない、というプログラミング言語もあります。
合計や平均を求めるプログラムでは、データの合計、データ数カウントのための変数は、最初に０にしておく（ゼロクリア）することを習慣にしましょう。
図8-3.実行中（３番目のデータの入力待ち）
図8-3はこのプログラムの実行中です。入力窓は省略します。実行画面には、これから何番目のデータを入れるのかが表示されています。該当データを入れると何番目という表示（INPUT命令の直前のPRINT命令で表示した内容）が消えてしまいますが、これはTiny BASIC for Windowsの仕様なのでどうにもなりません。今後のバージョンアップで改善されることを期待しています。
図8-4.実行結果（平均が計算され表示された）
データをすべて入力すると平均が計算され表示されてプログラムを終わります（図8-4）
【この章のまとめ】
問題解決の手順のことをアルゴリズムという。
代入演算子＝とFOR ～ NEXTループを組み合わせると、入力したデータの合計や平均を求めるプログラムができる。
データを加算する（合計）やデータ件数を数えるための変数は、ループに入る前にゼロクリアしておく
［一定回数同じ処理を繰り返すプログラム］
ここまでずっと順次処理ばかりやってきました。前にも言ったとおり、プログラムの最初から最後まで順番に命令を実行してゆく順次処理はコンピュータのプログラムの基本なのですが、これだけではコンピュータを使うメリットはあまり感じられません。電源が安定して供給され、故障や過熱による部品破損などがない限り疲れを知らないコンピュータらしい仕事といえば、同じ命令を何回も実行する繰り返し処理でしょう。
図7-1のプログラムを実行してみてください。２、３行目のインデント（字下げ）はしなくても結果は変わりません。結果は図7-2.のようになります。
FOR I=1 TO 5
PRINT "HELLO. Tiny BASIC"
PRINT 3+5
NEXT I
END
図7-1.同じことを繰り返すプログラム
図7-2.同じことをくり返した
プログラム２行目にPRINT "HELLO. Tiny BASIC"とあり、３行目にPRINT 3+5とありますから、このプログラムは"HELLO. Tiny BASIC"というストリングと、3+5の計算結果を表示することはおわかりになると思いますが、実行結果を見るとこれが１セットで５セット（５回）表示されています。なぜこうなったのでしょうか。それは１行目の FOR I=1 TO 5 と４行目の NEXT が為せる業です。
FORはこの場合、For You のForではなく、「～の間」と考えてください。 １行目は「変数 I の値が 1 から始まり 5 になるまでの間、以下を実行せよ」の意味になります。以下ってどこまで？ということになりますが、それを指示するのが４行目の NEXT です。「次」という意味ですが、NEXT ～で「次の～」ということになりますから、繰り返しはここまで、という指示と考えてください。このプログラムでは変数 I の値は繰り返しに突入する時に自動的に 1 とされ、NEXT I に来たところで、これまた自動的に +1 されます。このようにして 5 になって最後の回を実行して NEXT I に来たところで、 +1 されて 6 になります。これでFORに戻ると、すでに繰り返しの条件「 I が 5 になるまで」は満たしていますから、もう繰り返し部分には入らず、NEXT の次の行に移る、というわけです。
この FOR ～ NEXT のように、プログラムの実行順序を変えたりするステートメントのことを制御文といいます（制御文はそれ自体、入力、処理、出力などは行なわず、プログラムの動作をコントロールするだけです）。筆者が知る限り、ほとんどのプログラミング言語で、この FOR ～ NEXT に相当する繰り返し制御文がありますので、これはぜひ使えるようになってください。
図7-3.FOR～NEXTによる繰り返し処理の流れ
［FOR ～ NEXT制御文］
FOR ～ NEXT制御文の書き方は次の通りです。
FOR 変数＝初期値 TO 終端値 STEP 増分
繰り返し実行する命令
｜
↓
NEXT 変数
１）FOR は必ず NEXT とペアでなくては使えません。
FORとNEXTで囲まれた部分をFORブロックといいます。
FOR文で使用する変数（上の例なら I ）をループカウンタ（ループ変数）といいます。
２）両方の変数は同じで、かつ数値が入るもの（数値型変数）でなくてはなりません。NEXTの後ろの変数名は省略できますが、その場合、そこから前の方にさかのぼっていちばん近い FOR とペアだとみなされます。
３）FOR 変数＝初期値 TO 終端値 STEP 増分は、「変数の値が初期値から始まって増分値ずつ変化し終端値に達するまでの間」の意味になります。増分は省略できます。省略した場合は +1とみなされます。したがって、図7-4のプログラムは図7_1.と同じ結果になります。
FOR I=38 TO 42
PRINT "HELLO. Tiny BASIC"
PRINT 3+5
NEXT I
END
図7-4.初期値、終端値
初期値＞終端値で増分を負の数にすることもできます。実行結果は図7_2のとおりです。
FOR I=5 TO 1 STEP -1
PRINT "発射";I;"秒前"
NEXT I
PRINT "発射！－－－→"
END
図7_5.増分値を負の数にした例（ロケット発射）
４）FORブロックはプログラム中にいくつあってもかまいません。次のプログラムでは、５～７行目と10～12行目の２箇所にFORブロックがあります、実行結果は図7-4のとおりです。
INPUT "お名前は";NAMAE$
INPUT "1～10000の自然数を入力してください",N
T=0
FOR I=1 TO 5
PRINT "Hello,";NAMAE$;"さん"
NEXT I
FOR I=1 TO N
T=T+I
NEXT I
PRINT "1から";N;"までの自然数の和は";T
END
図7_6.FORブロックが複数あるプログラムの実行結果
５）FORブロックの中にFORブロックを含むことができます。これをネスティング（入れ子）といいます。次のプログラムを実行すると結果は図7-5のようになります（掛け算九九です）。
PRINT "掛け算九九表"
PRINT " | 1 2 3 4 5 6 7 8 9"
PRINT "--+------------------------------------"
FOR I=1 TO 9
PRINT I;"|";
FOR J=1 TO 9
A=I*J
PRINT USING " ## ";A;
NEXT J
NEXT I
END
図7_7.ネスティングのあるプログラムの実行結果
ネスティングでは子ブロックは完全に親ブロックの中に包括されている必要があります。次の例だと左はＯＫですが、右はダメです。
FOR I = 0 TO 10 FOR I=0 TO 20
FOR J = 0 TO 10 FOR J = 0 TO 10
NEXT J NEXT I
NEXT I NEXT J
［ループカウンタ取り扱い上の注意］
ループ変数はそのブロックの中で参照（ループ変数の中味を見たり、計算式の右辺に使用すること）することはできます。しかし、ループ変数自体に何かを代入すると思わぬ事態になることがあります。
たとえば次のプログラムを実行するとどうなるでしょう。
FOR I=10 TO 15
PRINT "ピーターパンは";I;"歳になりました"
I=10
NEXT I
END
図7-8.ループカウンタの値をブロック内で変更すると
FOR～NEXTループに入ったところで I の値は10です。次のPRINT命令は"ピーターパンは";I;"歳になりました"となっています。 の現在の値は10ですから、"ピーターパンは10歳になりました"と表示されます。３行目でループ変数である I に10を代入しているので、４行目のNEXT Iでは I の値は 11 になります。FORに戻ったところで I はまだ終端値になっていないので次はピーターパンは 11 歳になりました"と表示されます。次は 12 歳になるところですが、３行目の I=10 があるため、ここを繰り返し通る度に I は10に戻ってしまい、NEXT I まで来てもループ変数は再び 11 になります。その結果、このプログラムはピーターパンが 11 歳になったところで永遠に終わらない永久ループになります。「ピーターパンは永遠に歳をとらない男の子なんだからこれでいい」ではなくて、これはプログラムのミスでコンピュータが暴走しているのですから、プログラムを強制的に終了させなくてはなりません。「よし、バッテリーパックを外そう」、ダ、ダ、ダメですよぉ（冷汗）。稼働中のコンピュータの電源部に手を触れるなど危険きわまりない！
図7-9.永久ループしたプログラムの強制終了
実行中のプログラムを強制終了するには、実行画面上布施にある中断をクリックします（図7-6）。実行が停止し、実行画面にはＯＫの表示が出ます。
このようにループ変数に何かを直接代入するとプログラムの暴走につながるバグ（bug＝虫、プログラム中のミスのこと）を招きかねません。そして筆者の経験で言えば、この手のバグを探すのはかなり大変です（１坪ほどの地面からダンゴ虫を見つけるのと同じくらい）。ループ変数はその内容を使う（参照といいます）のはかまいませんがループ変数そのものの値を変えるのはやめておきしょう。
［PRINT USING "～"］書式を指定して表示
PRINT命令は続くオペランドの内容を表示するもので、手軽に使えて便利なのですが、数値もストリングもすべて左詰めで表示します。ストリングはそれでいいとしても数値は帳簿等に書く時も普通は右詰めで書きます。小数点以下を含む数値なら小数点の位置を合わせて書きます。PRINT命令でもこのように表示させるのが図7-7のプログラムに出てくるPRINT USING命令（書式指定）です。USINGの後ろの" "の部分には書式設定子が入ります。書式設定子にはいろいろなものがあるのですが、現時点では数値の書式設定だけ覚えておきましょう。
数値の書式設定子には、#、.、,、\（すべて半角）があります。
# は数字を表示する位置を指定します
. は小数点の位置を指定します
, はカンマの位置を指定します
\ を先頭につけると最上位桁の前に \ マークを付けます
次のプログラムを実行すると結果は図7-10のようになります。
A=1234500
B=12345
C=123.45
D=12.345
PRINT USING "##,###,###";A
PRINT USING "##,###,###";B
PRINT USING "###.##";C
PRINT USING "###.##";D
PRINT D
END
図7-10.書式設定のサンプル
［この章のまとめ］
プログラムの全体または一部を何回も繰り返し実行することを繰り返し処理（またはループ）という。
計算や代入、表示ではなく、プログラムの動きをコントロールする分を制御文という。
Tiny BASICでは FOR ～ NEXT制御文を使うことによって繰り返し処理（ループ）が実現できる。使い方は
FOR ループ変数=初期値 TO 終端値 STEP 増分
繰り返し実行する命令
NEXT ループ変数
ループ変数の内容を繰り返し処理の中で参照するのはよいが、ループ変数そのものの値を変えるようなことは避けた方がよい。
FORブロックは１つのプログラムの中にいくつあってもよい。
fORブロックの中にFORブロックを含めることができる（ネスティング）。
PRINT USINGは書式を設定して画面表示する命令である。
【演習４】FOR ～ NEXT制御文を使って、１ から15までの自然数のうち、奇数（ 2 で割り切れない数）を表示するプログラムを作りなさい。また 3 から15までの自然数のうち 3 の倍数を表示するプログラムはどうなるでしょう。
