cp-4. 条件分岐と場合分け

cp-4. 条件分岐と場合分け （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

内容 例題１．平方根の計算 if文，else 文，条件分岐 比較演算 例題２．多分岐の例 else if 文 例題３．うるう年の判定 比較演算と論理演算の組み合わせ 2

目標 • 条件分岐（if 文）を使って，より役に立つプ ログラムを作れるようになる． • 比較演算（＜，＜＝，＞，＞＝，＝＝，！＝）の 使い方を理解する • 比較演算と論理演算（&&，| |，！）の組み合わせ • 前回習った四則演算，ライブラリ関数（三角関数， 指数・対数関数など）も使うこと 3

条件分岐とは 条件式 Yes No Ｂ Ａ • 「ある条件式」が成り立てばＡを、成り立た なければＢを実行 4

計算における条件分岐の例 • 平方根の計算 • 正または０ならば → sqrt() を使って計算できる • 負の数ならば → 平方根は計算できない • 対数の計算 • 正ならば → log() を使って計算できる • ０または負の数ならば → 対数は計算できない など 5

例題１．平方根の計算 • 浮動小数データを読み込んで，平方根の計算と表示を行う プログラムを作る． • 但し，負の数の場合には，メッセージを表示すること． • 負の数であるかどうかによって条件分岐を行うために if 文を使う． 例） ９のとき： ３ －１のとき： メッセージを表示 6

#include <stdio.h>
#include <math.h>
#pragma warning(disable:4996)
int main()
{
double x;
double y;
printf("x=");
scanf("%lf",&x);
if ( x < 0 ) {
printf("負なので計算できません\n");
}
else {
y = sqrt(x);
printf("sqrt(%f)=%f\n", x, y);
}
return 0;
}

条件式
条件が成り立つ
場合に実行され
る部分
条件が成り立た
ない場合に実行
される部分
7

平方根の計算 実行結果の例 x=9 sqrt(9.000000)=3.000000 x=－1 負なので計算できません 8

プログラム実行順 printf("x="); メッセージ「x=」を表示 scanf("%lf ",&x); x<0 浮動小数データを読み込み Yes 条件分岐 No printf("負なので計算できません y = sqrt(x); \n"); printf("sqrt(%f)=%f\n",x, y); メッセージを表示 平方根を計算し， 計算結果を表示 return 0; 終わり 9

if 文と else 文 if ( 条件式 ) { 式; Ａ ...； } else { 式; Ｂ ...； } 条件式 Yes No Ｂ Ａ • 「条件式」が成り立てばＡを、成り立たな ければＢを実行 10

if 文 if ( 条件式 ) { 式; Ａ ...； } 条件式 No Yes Ａ • if 文のみを書いて，else 文を書かないこともで きる • 「ある条件」が成り立つときに限りＡを実行 11

比較演算 • 条件式の中には，ふつう，比較演算を書く • 演算子 ＜ ＜＝ ＞ ＞＝ ＝＝ ！＝ 意味 左辺が右辺より小さい 左辺が右辺以下 左辺が右辺より大きい 左辺が右辺以上 左辺が右辺と等しい 左辺が右辺と等しくない 12

比較演算の例 「左辺が右辺以上」の意味 if (age >= 20 ){ printf("You may drink alcoholic beverage. "); } else{ printf("You may not drink alcoholic beverage."); } 13

ここまでのまとめ if ( 条件式 ) { 式; Ａ ...； } if ( 条件式 ) { 式; Ａ ...； } else { 式; Ｂ ...； } 条件式 Yes Ａ No 条件式 No Ｂ Yes Ａ 14

字下げとセミコロンを忘れないこと if ( 条件式 ) { 文; セミコロン • プログラムは動かない 字下げ ...； } • セミコロンを忘れると • 字下げを忘れると • プログラムは動くが， 読みづらい if ( 条件式 ) { 文; セミコロン 字下げ ...； } else { 文; 字下げ ...； } 15

例題２．多分岐の例 • キーボードから数値を読み込んで， １３以上なら 「100 Yen」 ６以上なら 「50 Yen」 それ以外なら 「0 Yen」 と表示するプログラムを作る • 多分岐を行うために，else if 文を使う 16

#include <stdio.h>
#pragma warning(disable:4996)
int main()
{
int a;
printf("a=");
scanf("%d",&a);
if ( a > 13 ) {
printf("100 Yen\n");
}
else if( a > 6 ) {
printf("50 Yen\n");
}
else {
printf("0 Yen\n");
}
return 0;
}

このうちどれか１つ
が実行される

17

多分岐の例 A, B, C のうちどれか１つを実行 条件式 Yes No 条件式 No Ａ Yes Ｂ Ｃ 18

if 文の入れ子 if ( 条件式 ) { if ( 条件式 ) { 式; ...； } 式; ...； } else { 式; ...； } • if 文は，上のように，入れ子にすることもで きる 19

if 文の入れ子 条件式 No Yes 条件式 No Ｃ Yes Ａ Ｂ 20

課題１．２次方程式 ２次方程式 ax2 + by + c = 0 の解を求めるプログ ラムを作りなさい • • • • • • 重解，虚数解も正しく求めなさい（判別式 b2 -4ac の値で条件分岐する） 余裕があれば，(1)a=0, (2)a=0 かつ b=0, (3) a=0 かつ b=0 かつ c=0 の場合にも，正しく解を求めるように しなさい 「#include <math.h>」を忘れない 複素数は，実数部と虚数部に分けて扱う（実数部用と 虚数部用の変数を使う） 解が２つあるので，そのための変数を使う 21

課題２．if 文の入れ子 価格と重量（ともに浮動小数データ）を読み込んで， 価格１０００以上で，重さ１００以上 → Unnecessary 価格１０００以上で，重さ１００未満 → Expensive 価格１０００未満で，重さ１００以上 → Reasonable 価格１０００未満で，重さ１００未満 → Cheap と表示するプログラムを作成せよ 22

例題３．うるう年の判定 • 「西暦年」を読み込んで，うるう年かどうか表 示するプログラムを作る． • うるう年の判定のために，比較演算と論理演算を組 み合わせる 例） ２００１ → 2001 is not a leap year. ２００４ → 2004 is a leap year. 23

グレゴリオ暦でのうるう年 • うるう年とは： 2月が29日まである年 • うるう年は400年に97回で，1年の平均日数は 365.2422日 • うるう年の判定法 • 年数が4の倍数の年 → うるう年 • 但し， 100の倍数の年で400の倍数でない年 → うるう年ではない （４の倍数なのだが例外とする） (例） ２００８年： うるう年（４の倍数） ２００４年： うるう年（４の倍数） ２０００年： うるう年（４の倍数） １９００年： うるう年ではない （１００の倍数だが４００の倍数でない） １８００年： うるう年ではない （１００の倍数だが４００の倍数でない） 24

うるう年の判定
#include <stdio.h>
#pragma warning(disable:4996)
int main()
{
int y;
printf("year=");
scanf("%d",&y);
if (((y % 400) == 0) || (((y % 100) != 0) && ((y %4) == 0))) {
printf(" %d is a leap year.\n ",y);
}
else {
printf("%d is not a leap year.\n ",y);
}
return 0;
}

条件式

条件が成り立つ
場合に実行され
る部分
条件が成り立た
ない場合に実行
される部分

25

うるう年の判定式 ((y % 400) == 0) || ((( y % 100) != 0) && (( y % 4) ==0)) 400の倍数である 100の倍数でない 4の倍数である かつ または 26

論理演算 • A && B A かつ B • A || B A または B • !A Aでない 真，偽に関する論理的な演算を行う． 27

比較演算と論理演算の組み合わせ 例） if ( ( m == 1 ) || ( m == 2 ) ) { y = y – 1; m = m + 12; } 論理演算子 比較演算子 m が１，または m が２の時に限り実行 28

課題３．曜日を求めるプログラム • ツエラーの公式を使い，年，月，日を読み込ん で，曜日を求めるプログラムを作成しなさい． • ツエラーの公式については，次ページの解説を参照せ よ • 計算された曜日は，数字として表示すること ０：日曜日 １：月曜日 ２：火曜日 ３：水曜日 ４：木曜日 ５：金曜日 ６：土曜日 29

ツエラーの公式 (y + (y/4) - (y/100) + (y/400) + ((13 * m + 8 ) / 5) + d) % 7 ・この値が0なら日曜，1なら月曜・・・ ・年，月，日を表す変数 y, m, d を，整数データとして 宣言すること．つまり， 「 /4」, 「/ 5」などは，割り 算を行って小数点以下切り捨てと考えよ． • ツエラーの公式では，「1年の起点 を3月とし、月 は3月から14月まである」と考えている • 1月，２月は，前年の13，14月と考えるということ • ヒント (意味を理解してから使うこと）: if ( ( m == 1 ) || ( m == 2 ) ) { y = y – 1; m = m + 12; } 30

より勉強したい人への付録 31

if 文での {, } の省略 if (age >= 20 ) { printf("You can smoke"); } else { printf("You can not smoke"); } if (age >= 20 ) printf("You can smoke"); else printf("You can not smoke"); 同じ意味 • if文での {, } を省略したプログラムが時々あるので慌てな いこと • {, } 内に１つの式あるいは文しか書かない場合に限り省略可 • {, } を省略すると，しばしば，プログラムが読みにくくな る 32