cp-6. 整数データと浮動小数データ

cp-6. 整数データと浮動小数 データ （C プログラミング入門） URL: https://www.kkaneko.jp/pro/adp/index.html 金子邦彦 1

• https://www.kkaneko.jp/pro/adp/index.html

本日の内容 例題１．単純な金種計算 例題２．硬貨の金種計算 整数の変数 浮動小数と整数の違い 例題３．複利計算 整数の変数と，浮動小数の変数を混在させると きに気を付けねばならないこと 2

目標 • プログラムでの「整数データ」と「浮動小数 データ」の違いについて理解する • 目的に応じて，整数の変数，浮動小数の変数 を正しく使い分けることができるようになる 3

例題１．単純な金種計算 • 金額を読み込んで，適切な紙幣と小銭の枚数を求 め，表示するプログラムを作る． 例） 金額が１０５０円のとき， 千円札： １枚 １円玉： ５０枚 • 例題では，簡単のため，紙幣は千円札のみ，小銭 の種別は考えない（１円玉のみ）ということにす る． • 金額，千円札の枚数，１円玉の枚数を扱うために， 整数の変数を使う 4

#include <stdio.h>
#pragma warning(disable:4996)
int main()
{
int kingaku;
int en;
int sen;
printf("kingaku=");
入力部分
scanf("%d", &kingaku);
計算部分
sen = kingaku/1000;
出力部分
en = kingaku%1000;
printf("senensatsu: %d mai\n", sen);
printf("kozeni: %d en\n", en);
return 0;
5
}

実行結果例 kingaku=13500 senensatsu: 13 mai kozeni: 500 en 6

プログラム実行順 メッセージ「kingaku=」を表示 printf("kingaku="); （出力文） 整数データを読み込み scanf("%d", &kingaku); （入力文） sen = kingaku/1000; en = kingaku%1000; 千円札と１円玉の数 を計算 printf("senensatsu: %d mai\n", sen); printf("kozeni: %d en\n", en); return 0; 終わり 計算結果を表示 （出力文） 7

プログラムとデータ メモリ ② ① scanf("%d", &kingaku); kingaku sen = kingaku/1000; en = kingaku%1000; 千円札と１円玉の数 を計算 en 整数データを読み込み ③ printf("senensatsu: %d mai\n", sen); printf("kozeni: %d en\n", en); sen 計算結果を表示 データの集まり 8

整数データと浮動小数データ • 整数データ • 整数 • およそ４桁まで • 割り算では小数点以 下切り捨て 例） ０ ３ ２８ ４７７８ －１ －１０ －１２５０ • 浮動小数データ • 小数付きの数も可 • およそ１０桁まで 例） ０ ３ ２８ ４７７８ －１ －１０ －１２５０ １２７８７４８６２３ ー４５６３７５９３９８ ２．１９０８７２ ０．０００１７８ 9

整数データと浮動小数データの精度 • 整数データ(int) • －３２７６７から＋３２７６７までの範囲の数 • 数学での「整数」では無い • 浮動小数データ(double) • 精度が１０桁で，１０の－３７乗から１０の＋３ ７乗までの正と負の範囲数 • 数学での「実数」とは違う 10

整数データと浮動小数データの違い 整数データ 変数 int kingaku; 宣言 int en; 入力 scanf("%d", &kingaku); 浮動小数データ double teihen; double takasa; scanf("%lf", &takasa); 出力 printf("kozeni: %d en\n", en); printf("takasa: %f \n", takasa); 四則 四則演算には，+, -, *, / を 演算 使う 剰余 en = kingaku%1000; 四則演算には，+, -, *, / を使 う z = fmod(x,y); 11

変数 • 変数には，名前と型（型とはデータ の種類のこと）がある • 変数宣言では，名前と型を書く 「型」の例 • 整数データ int • 浮動小数データ double 12

整数データの算術演算子 ＋ 和 － 差 * 積 / 商 % 剰余（整数データの場合） → 浮動小数データの剰余は fmod(x,y)を使うこと 13

入力文と出力文の機能 • printf の機能 • メッセージの表示 • 整数データの表示 • 浮動小数データの表示 • scanf の機能 • 整数データの読み込み • 浮動小数データの読み込み 14

入力文 scanf("%d", &kingaku); 書式 & 読み込むべき変数名 • 入力文とは，データを読み込むための文 • 「書式」と読み込むべき変数名を書く 書式の書き方 %d: 整数データ キーボードから読み込まれる数字を１０進の整数データ とし て解釈 %lf : 浮動小数データ キーボードから読み込まれる数字，小数点などを１０進 の浮 動小数データとして解釈 • 変数名の前には「＆」を付けること 15

出力文 printf("kozeni: %d en\n", en); 書式 表示すべき変数名 • データとメッセージを表示するための文 • 「書式」と読み込むべき変数名を書く 書式の書き方 %d: 整数データ １０進数の数字に直してこの位置（表示文字列の一部）に置 け，という指示 %f : 浮動小数データ １０進数の数字に直してこの位置（表示文字列の一部）に置 け，という指示 • 変数名の前には「＆」は付けない 16

整数データの読み込みと表示 (1/3)
#include <stdio.h>
int main()
{
プログラム例 int n;
printf( "n=?" );
scanf( "%d", &n );
printf( "n=%d\n", n );
return 0;
}

実行結果例

n=?100
n=100

17

整数データの読み込みと表示 (2/3)
#include <stdio.h>
#pragma warning(disable:4996)
int main()
プログラム例 {
int n;
printf( "n=?" );
scanf( "%lf", &n );
printf( "n=%d\n", n );
return 0;
}

正しくは「%d」

実行結果例

n=?100

読み込もうとすると，
エラーが現れて，
結局読み込めない
18

整数データの読み込みと表示 (3/3)
#include <stdio.h>
#pragma warning(disable:4996)
int main()
プログラム例 {
正しくは「%d」
int n;
printf( "n=?" );
scanf( "%d", &n );
printf( "n=%f\n", n );
return 0;
}
実行結果例

n=?100

表示しようとすると，
エラーが現れて，
結局表示されない
19

例題２．硬貨の金種計算 • 金額を読み込んで，適切な小銭の枚数を求め，表示するプログラム を作る． 例） 金額が７６８円のとき， ５００円玉： １枚 １００円玉： ２枚 ５０円玉： １枚 １０円玉： １枚 ５円玉： １枚 １円玉： ３枚 • 例題では，簡単のため，紙幣は考えない（硬貨のみ）ということに する • 各硬貨の枚数を扱うために，整数データの変数を使う 20

#include <stdio.h>
#pragma warning(disable:4996)
int main()
{
int kingaku;
int gohyaku, hyaku, gojyu, jyu, go, ichi;
printf("kingaku=");
scanf("%d", &kingaku);
gohyaku = ( kingaku % 1000 ) / 500;
hyaku = ( kingaku % 500 ) / 100;
gojyu = ( kingaku % 100 ) / 50;
jyu = ( kingaku % 50 ) / 10;
go = ( kingaku % 10 ) / 5;
ichi = kingaku % 5;
printf( "五百円 = %d\n", gohyaku );
printf( "百円 = %d\n", hyaku );
printf( "五十円 = %d\n", gojyu );
printf( "十円 = %d\n", jyu );
printf( "五円 = %d\n", go );
printf( "一円 = %d\n", ichi );
return 0;
}

入力部分
計算部分

出力部分

21

実行結果例 kingaku=768 五百円 = 1 百円 = 2 五十円 = 1 十円 = 1 五円 = 1 一円 = 3 22

課題１．金種計算 • 金額を読み込んで，適切な紙幣と小銭の枚数を求め，表 示するプログラム（金種計算）を作りなさい． • 但し，すべての種類の紙幣と硬貨を考えること． 紙幣：１万円札，５千円札，千円札 硬貨：５００円，１００円，５０円，１０円，５円，１円 例） 金額が１３，４８６円のとき， １万円札： １ ５千円札： ０ ５００円： ０ １００円： ４ 千円札： ３ ５０円： １ １０円： ３ ５円： １ １円： １ 23

課題１の実行結果例 kingaku=13486 一万円= 1 五千円 = 0 千円 = 3 五百円 = 0 百円 = 4 五十円 = 1 十円 = 3 五円 = 1 一円 = 1 24

課題１のヒント １０００円札の枚数は 「（金額） を５０００円で割った余り」 ／１０００ 例えば，１７，６００円のとき １万円札： １７，６００／１０，０００ ＝ １ ５千円札： （１７，６００ ％ １０，０００）／５０００ ＝ １ １７，６００を１０，０００で割った余りのこと（値は７，６００） １千円札： （１７，６００ ％ ５，０００）／１０００ ＝ ２ １７，６００を５，０００で割った余りのこと（値は２，６００） 25

課題２．時間の換算 • 秒数 x を読み込んで，h 時，m 分，s 秒を計 算するプログラムを作りなさい． 例） x=3723 のとき， 1 h, 2 m, 3 s 26

例題３．複利計算 • 元金 gankin 円を年利 nenri （パーセント）で nensu 年運用したときの利息を求めるプログラ ムを作る • 単利計算では，年数に比例． • 複利計算では，利息が利息を生む． • 複利計算を行うために，pow関数を使う • 年数は整数データ，利息は浮動小数データ 27

#include <stdio.h>
#include <math.h>
#pragma warning(disable:4996)
int main()
{
int gankin, nensu, ganri;
double nenri, r;
printf("gankin=");
scanf("%d", &gankin);
printf("nenri=");
scanf("%lf", &nenri);
printf("nensu=");
scanf("%d", &nensu);
r = 1 + nenri * 0.01;
ganri = (int)(gankin*pow(r, nensu));
printf("risoku = %d\n", ganri - gankin);
return 0;
}

計算部分

28

複利の計算 • 複利の公式： ganri= gankin  (1+nenri) nensu • べき乗 xy の計算のために，ライブラリ関数 pow(x,y) を使用する ganri = (int)(gankin*pow(r, nensu)); 29

(int) の意味 ganri = (int)(gankin*pow(r, nensu)); 整数 整数 浮動小数 整数 • 右辺は浮動小数の精度で計算される • (int) の意味： • 結果の小数点以下を切り捨てて，整数部だけを ganri に代入． • (int) は，変数 ganri への代入時に，「データの精 度が落ちてもかまわない」ことをコンピュータに 教える 30

(int) が必要な場合 ganri = (int)(gankin*pow(r, nensu)); 整数 整数 浮動小数 整数 • 左辺が整数の変数，右辺が浮動小数を含む式 • このとき、右辺は、浮動小数の精度で計算され， 最後に，左辺の変数の代入される 31

1/2 の値は 0
#include <stdio.h>
int main()
{
double r;
r = 1 / 2;
printf("r = %f\n ", r );
}

このプログラムの実行結果は，直感とは一致しない
かも知れない
r = 0.000000
右辺に整数の変数しか登場しないので，右辺は整数
の精度で計算される
32

1.0/2.0 の値は 0.5
#include <stdio.h>
int main()
{
double r;
r = 1.0 / 2.0;
printf("r = %f\n ", r );
}
「 1 / 2 」 と 「 1.0 / 2.0 」 は，意味が違う
r = 0.500000
右辺に浮動小数の変数が登場するので，右辺は浮動小数
の精度で計算される
33

1/2 と 1.0/2.0 の違い • 1/2 は，整数と整数の割り算 • 文法的には 「2000/30 (値は66） 」と書くのと同じ • 1/2 の値は 0 （やはり整数） • 1.0/2.0 は，浮動小数と浮動小数の割り算 • 1.0/2.0 の値は 0.5 （浮動小数） 34