【第11章】配列を使う（１）データの保存と再利用
2020.06.01
繰り返し処理、選択処理では、まだまだお話したいことがたくさんあるのですが、このカテゴリーの目的には１週間～10日ほどでプログラミングをひととおりやってみましょうということもあるので、とりあえず今は先に進みます。
さて、ここまでやってきたテストの平均点を求めるプログラムですが、これをもう少し改造してみましょう。平均点が出たところで、補習対象者（仮に平均点の２分の１に達しなかった生徒とします・・・厳し過ぎますか？）を抽出して表示するようにします。どうしたらよいでしょう。
変数はたしかにデータを記憶できるのですが、それは次に同じ変数に別のデータが入ってくるまでの間です。たとえば、次のようなプログラムでは①で３を入力したとするとこの時点で変数Ａには３が入っていますが②で５を入力したとすると、この時点で最初に入力した３は消えてしまいます。
① ＩＮＰＵＴ "数値を入力してください",Ａ
Ｂ＝２
Ｃ＝Ａ＋Ｂ
ＰＲＩＮＴ Ｃ
② ＩＮＰＵＴ "数値を入力してください",Ａ
①で入力した３を保存しておくにはどうしたらよいでしょう？これにはいくつかの方法がありますが、ここでは配列を使ってデータを保存する方法を学びましょう。
［配列］
図11_1.配列の概念
ここにハイツ立山というアパートがあります。１号室は田中さん、２号室は青木さん、３号室は木下さん、４号室は空室、５号室は渡辺さんです。これをTiny BASICっぽく書くと
NAMAE$=TATEYAMA$(1)で変数NAMAE$には"田中"と入ります。同じようにNAMAE$=TATEYAMA$(2)とすると変数NAMAE$は"青木"となります。またTATEYAMA$(4)="高橋"とすると４号室には高橋さんが入居します。配列とはこのようなものです。配列を使うには使用前にDIMで使用宣言をする必要があります。宣言の方法はこうなります。
DIM 配列名（正の整数）
ここで配列名の規則は変数と同じで、半角英数字と _ （アンダーバー）の組み合わせで30文字以内（先頭の１文字は英字）で英字は大文字小文字を区別しません。配列名の後ろに $ を付けるとストリングも扱えますが同じ配列の中に数値とストリングを混在させることはできません。
配列名の後ろの（ ）内の正の整数は配列のサイズ（いくつ用意するか）で、添え字と呼ばれます。配列の添え字は０から始まります。また
DIM 配列名1（正の整数）,配列名２（正の整数）,・・・
のように１つのDIMステートメントで複数の配列を使用宣言することもできます。たとえば
DIM BANGO(5),NAMAE$(5),TENSU(5)
とすると、数値が入るBANGO(0)～BANGO(5)、TENSU(0)～TENSU(5)、ストリングが入るNAMAE$(0)～NAMAE$(5)という配列が使えるようになります。このようにして使用宣言された配列は変数と同様に使うことができます（Tiny BASIC for Windowsでは配列変数と呼んでいます）。たとえば次のプログラムを実行すると図11_2.のようになります。
DIM BANGO(5),NAMAE$(5),TENSU(5)
INPUT "出席番号 ";BANGO(0)
INPUT "氏名 ";NAMAE$(0)
INPUT "点数 ";TENSU(0)
INPUT "出席番号 ";BANGO(1)
INPUT "氏名 ";NAMAE$(1)
INPUT "点数 ";TENSU(1)
図11_2.配列にデータを入力する
ただしこのような使い方では配列を使う意味はほとんどありません。配列の添え字には変数も使えます。これを使って前章でやったプログラムを次のように改造してみましょう。このプログラムはテストの平均点を求めた後、それぞれの生徒の得点が平均とどれくらい差があるかを表示するものです。得点－平均点で、平均点より高ければ正、低ければ負となります。入力したデータは配列に保存しておき、平均点を求めた後に再利用します。
1: DIM BANGO$(100),NAMAE$(100),TENSU(100)
2: PRINT "***テストの平均点***"
3: GOKEI=0
4: NINZU=0
5: TOKUTEN=-1
6: I=0
7: NUM$="-1"
8: WHILE NUM$<>"999"
9: INPUT "番号（999=END） ",NUM$
10: IF NUM$<>"999" THEN
11: INPUT "氏名 ",SHIMEI$
12: INPUT "点数 ",TOKUTEN
13: BANGO$(I)=NUM$
14: NAMAE$(I)=SHIMEI$
15: TENSU(I)=TOKUTEN
16: GOKEI=GOKEI+TOKUTEN
17: NINZU=NINZU+1
18: I=I+1
19: END IF
20: WEND
21: HEIKIN=INT(GOKEI/NINZU)
22: PRINT "平均点は";HEIKIN
23: LASTNUM=I-1
24: FOR I=0 TO LASTNUM
25: TENSA=TENSU(I)-HEIKIN
26: PRINT BANGO$(I);" ";NAMAE$(I),TENSU(I),TENSA
27: NEXT I
28: END
前章のプログラムに追加・変更された部分について説明します。
１行目は配列の宣言です。ここでは番号、氏名、得点を保存しておく配列を０から50で51個ずつ（51人分）用意しています。
６行目で配列の添え字用の変数の初期値を 0 としておきます。
今回は出席番号はストリング型としています。出席番号は普通計算の対象にはならないのと、出席番号に数字以外の文字が含まれる場合にも対応するためです。７行目では出席番号にあり得ないデータとして -1 を代入しておきます。
９行目で出席番号を入力します。ここで"999"が入力されたらデータ入力終了です。
出席番号が"999"でなければまだデータ入力は続きますから、氏名、点数を入れるのは11～12行目（WHILE～WENDのループ内）になります。
13～15行目は入力したデータを配列に保存しておくところです。１回目のループでは添え字用変数 I の値は 0 なので出席番号はBANGO$(0)、氏名はNAMAE$(0)、点数はTENSU(0)に代入（保存）されます。そして18行目で添え字の値を 1 加算して次の生徒のデータは次の配列に入るようにします。
21行目はデータ入力が全部終わって平均を計算するところですが、ここでは INT(GOKEI/NINZU) とINT( )の（ ）内に点数合計÷人数の計算式が書かれています。このINT( )は関数とよばれるもののひとつです。関数については後で詳しく説明します。INT( )は( )内の数を整数化するものです。（ ）内は数値である必要があります。（ ）内の数の小数第一位以下を切り捨てるものなので小数点第一位を四捨五入するのではないことに注意してください。
23行目はデータを保存した配列の最後の添え字を保存しています。このプログラムではデータ入力のループを抜けたところで配列の添え字 I は最後の値+1になっているので I-1の値を別の変数を別の変数に保存しておきます。
そして24～27行目が、配列に保存したデータを再利用して、平均点との差を計算し、結果をディスプレイに表示する部分です。このプログラムを実行すると、図11_3.のようになります。
図11_3.実行画面
【この章のまとめ】
変数名の後ろに（数字）が付いたものを配列（配列変数）という。
配列を使うとデータの保存、再利用ができる。
配列を使用するには DIMステートメントを使う。書き方は
DIM 配列名（正の整数）
配列名の規則は変数名と同じである。正の整数は配列のサイズ（添え字の最大値）である。添え字の最小値は 0 である。
INT(数値)は( )内の数値を整数化（小数点第１位以下を切り捨てる）する。関数のひとつである。
【演習７】次のプログラム仕様書に基づくプログラムを作りなさい。
さて、ここまでやってきたテストの平均点を求めるプログラムですが、これをもう少し改造してみましょう。平均点が出たところで、補習対象者（仮に平均点の２分の１に達しなかった生徒とします・・・厳し過ぎますか？）を抽出して表示するようにします。どうしたらよいでしょう。
変数はたしかにデータを記憶できるのですが、それは次に同じ変数に別のデータが入ってくるまでの間です。たとえば、次のようなプログラムでは①で３を入力したとするとこの時点で変数Ａには３が入っていますが②で５を入力したとすると、この時点で最初に入力した３は消えてしまいます。
① ＩＮＰＵＴ "数値を入力してください",Ａ
Ｂ＝２
Ｃ＝Ａ＋Ｂ
ＰＲＩＮＴ Ｃ
② ＩＮＰＵＴ "数値を入力してください",Ａ
①で入力した３を保存しておくにはどうしたらよいでしょう？これにはいくつかの方法がありますが、ここでは配列を使ってデータを保存する方法を学びましょう。
［配列］
図11_1.配列の概念
ここにハイツ立山というアパートがあります。１号室は田中さん、２号室は青木さん、３号室は木下さん、４号室は空室、５号室は渡辺さんです。これをTiny BASICっぽく書くと
NAMAE$=TATEYAMA$(1)で変数NAMAE$には"田中"と入ります。同じようにNAMAE$=TATEYAMA$(2)とすると変数NAMAE$は"青木"となります。またTATEYAMA$(4)="高橋"とすると４号室には高橋さんが入居します。配列とはこのようなものです。配列を使うには使用前にDIMで使用宣言をする必要があります。宣言の方法はこうなります。
DIM 配列名（正の整数）
ここで配列名の規則は変数と同じで、半角英数字と _ （アンダーバー）の組み合わせで30文字以内（先頭の１文字は英字）で英字は大文字小文字を区別しません。配列名の後ろに $ を付けるとストリングも扱えますが同じ配列の中に数値とストリングを混在させることはできません。
配列名の後ろの（ ）内の正の整数は配列のサイズ（いくつ用意するか）で、添え字と呼ばれます。配列の添え字は０から始まります。また
DIM 配列名1（正の整数）,配列名２（正の整数）,・・・
のように１つのDIMステートメントで複数の配列を使用宣言することもできます。たとえば
DIM BANGO(5),NAMAE$(5),TENSU(5)
とすると、数値が入るBANGO(0)～BANGO(5)、TENSU(0)～TENSU(5)、ストリングが入るNAMAE$(0)～NAMAE$(5)という配列が使えるようになります。このようにして使用宣言された配列は変数と同様に使うことができます（Tiny BASIC for Windowsでは配列変数と呼んでいます）。たとえば次のプログラムを実行すると図11_2.のようになります。
DIM BANGO(5),NAMAE$(5),TENSU(5)
INPUT "出席番号 ";BANGO(0)
INPUT "氏名 ";NAMAE$(0)
INPUT "点数 ";TENSU(0)
INPUT "出席番号 ";BANGO(1)
INPUT "氏名 ";NAMAE$(1)
INPUT "点数 ";TENSU(1)
図11_2.配列にデータを入力する
ただしこのような使い方では配列を使う意味はほとんどありません。配列の添え字には変数も使えます。これを使って前章でやったプログラムを次のように改造してみましょう。このプログラムはテストの平均点を求めた後、それぞれの生徒の得点が平均とどれくらい差があるかを表示するものです。得点－平均点で、平均点より高ければ正、低ければ負となります。入力したデータは配列に保存しておき、平均点を求めた後に再利用します。
1: DIM BANGO$(100),NAMAE$(100),TENSU(100)
2: PRINT "***テストの平均点***"
3: GOKEI=0
4: NINZU=0
5: TOKUTEN=-1
6: I=0
7: NUM$="-1"
8: WHILE NUM$<>"999"
9: INPUT "番号（999=END） ",NUM$
10: IF NUM$<>"999" THEN
11: INPUT "氏名 ",SHIMEI$
12: INPUT "点数 ",TOKUTEN
13: BANGO$(I)=NUM$
14: NAMAE$(I)=SHIMEI$
15: TENSU(I)=TOKUTEN
16: GOKEI=GOKEI+TOKUTEN
17: NINZU=NINZU+1
18: I=I+1
19: END IF
20: WEND
21: HEIKIN=INT(GOKEI/NINZU)
22: PRINT "平均点は";HEIKIN
23: LASTNUM=I-1
24: FOR I=0 TO LASTNUM
25: TENSA=TENSU(I)-HEIKIN
26: PRINT BANGO$(I);" ";NAMAE$(I),TENSU(I),TENSA
27: NEXT I
28: END
前章のプログラムに追加・変更された部分について説明します。
１行目は配列の宣言です。ここでは番号、氏名、得点を保存しておく配列を０から50で51個ずつ（51人分）用意しています。
６行目で配列の添え字用の変数の初期値を 0 としておきます。
今回は出席番号はストリング型としています。出席番号は普通計算の対象にはならないのと、出席番号に数字以外の文字が含まれる場合にも対応するためです。７行目では出席番号にあり得ないデータとして -1 を代入しておきます。
９行目で出席番号を入力します。ここで"999"が入力されたらデータ入力終了です。
出席番号が"999"でなければまだデータ入力は続きますから、氏名、点数を入れるのは11～12行目（WHILE～WENDのループ内）になります。
13～15行目は入力したデータを配列に保存しておくところです。１回目のループでは添え字用変数 I の値は 0 なので出席番号はBANGO$(0)、氏名はNAMAE$(0)、点数はTENSU(0)に代入（保存）されます。そして18行目で添え字の値を 1 加算して次の生徒のデータは次の配列に入るようにします。
21行目はデータ入力が全部終わって平均を計算するところですが、ここでは INT(GOKEI/NINZU) とINT( )の（ ）内に点数合計÷人数の計算式が書かれています。このINT( )は関数とよばれるもののひとつです。関数については後で詳しく説明します。INT( )は( )内の数を整数化するものです。（ ）内は数値である必要があります。（ ）内の数の小数第一位以下を切り捨てるものなので小数点第一位を四捨五入するのではないことに注意してください。
23行目はデータを保存した配列の最後の添え字を保存しています。このプログラムではデータ入力のループを抜けたところで配列の添え字 I は最後の値+1になっているので I-1の値を別の変数を別の変数に保存しておきます。
そして24～27行目が、配列に保存したデータを再利用して、平均点との差を計算し、結果をディスプレイに表示する部分です。このプログラムを実行すると、図11_3.のようになります。
図11_3.実行画面
【この章のまとめ】
変数名の後ろに（数字）が付いたものを配列（配列変数）という。
配列を使うとデータの保存、再利用ができる。
配列を使用するには DIMステートメントを使う。書き方は
DIM 配列名（正の整数）
配列名の規則は変数名と同じである。正の整数は配列のサイズ（添え字の最大値）である。添え字の最小値は 0 である。
INT(数値)は( )内の数値を整数化（小数点第１位以下を切り捨てる）する。関数のひとつである。
【演習７】次のプログラム仕様書に基づくプログラムを作りなさい。
2020.06.01 22:03
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