C6 ループ文

内容

ループ (for) 文による繰り返し計算

0. 準備

[マイドキュメント] (= [ライブラリ] → [ドキュメント]) の中に c6 (半角) を作成

1. for文

例題 6.1

²

i²を計算して出力する文を 5 回書けば良いが, 「5」が「1000」等になると現実的でなくなる
プログラミング言語には, 同じ計算を繰り返し行うための構文が用意されている

ex61.c
#include <stdio.h> int main(void) { int i; int k; for (i=1; i<=5; i++) { k = i * i; printf("%d の2乗は %d¥n", i, k); } return 0; }

プログラム中の for (i=1; i<=5; i++) { 文; ... } は
i=1, 2, 3, 4, 5 に対して { 文; ... } を実行することを意味する
つまり,

  for (i=1; i<=5; i++) {
    k = i * i; 
    printf("%d の2乗は %d¥n", i, k); 
  }

と書けば,

  i = 1; 
  k = i * i; 
  printf("%d の2乗は %d¥n", i, k); 
  i = 2;
  k = i * i; 
  printf("%d の2乗は %d¥n", i, k); 
  i = 3; 
  k = i * i; 
  printf("%d の2乗は %d¥n", i, k); 
  i = 4; 
  k = i * i; 
  printf("%d の2乗は %d¥n", i, k); 
  i = 5;
  k = i * i; 
  printf("%d の2乗は %d¥n", i, k);

という計算が行われ, プログラムを実行すると次のように表示される

1 の 2乗は 1
2 の 2乗は 4
3 の 2乗は 9
4 の 2乗は 16
5 の 2乗は 25

for (i=1; i<=5; i++) { 文; ... } の意味を詳しく見てみると, 次の通り

i=1 は「初期設定」 → まず最初 i=1 にする
i<=5 は「継続条件」 → i<=5 が成立している限り { 文; ... } を繰り返し実行する
i++ は「次の繰り返しへの設定」 → { 文; ... } を1回実行すると, その後に i++ を実行する
i++ は i の値を 1 増やすことを意味する

従って, ex61.c のプログラムは, 下記と等価である.

ex61.c
#include <stdio.h> int main(void) { int i; int k; for (i=1; i<=5; i++) { k = i * i; printf("%d の2乗は %d¥n", i, k); } return 0; }	→	#include <stdio.h> int main(void) { int i; int k; i = 1; // 初期設定 // i<=5 なので繰り返し実行 k = i * i; printf("%d の2乗は %d¥n", i, k); i++; // i=2 となる // i<=5 なので繰り返し実行 k = i * i; printf("%d の2乗は %d¥n", i, k); i++; // i=3 となる // i<=5 なので繰り返し実行 k = i * i; printf("%d の2乗は %d¥n", i, k); i++; // i=4 となる // i<=5 なので繰り返し実行 k = i * i; printf("%d の2乗は %d¥n", i, k); i++; // i=5 となる // i<=5 なので繰り返し実行 k = i * i; printf("%d の2乗は %d¥n", i, k); i++; // i=6 となる // i<=5 ではないので繰り返し終了 return 0; }	→	#include <stdio.h> int main(void) { int i; int k; i = 1; k = i * i; printf("%d の2乗は %d¥n", i, k); i = 2; k = i * i; printf("%d の2乗は %d¥n", i, k); i = 3; k = i * i; printf("%d の2乗は %d¥n", i, k); i = 4; k = i * i; printf("%d の2乗は %d¥n", i, k); i = 5; k = i * i; printf("%d の2乗は %d¥n", i, k); return 0; }

ex61.c

#include <stdio.h>

int main(void)
{
  int i; 
  int k; 

  for (i=1; i<=5; i++) {
    k = i * i; 
    printf("%d の2乗は %d¥n", i, k); 
  }

  return 0;
}

→

#include <stdio.h>

int main(void)
{
  int i; 
  int k; 

  i = 1;  // 初期設定

  // i<=5 なので繰り返し実行
  k = i * i; 
  printf("%d の2乗は %d¥n", i, k); 
  i++;  // i=2 となる

  // i<=5 なので繰り返し実行
  k = i * i; 
  printf("%d の2乗は %d¥n", i, k); 
  i++;  // i=3 となる

  // i<=5 なので繰り返し実行
  k = i * i; 
  printf("%d の2乗は %d¥n", i, k); 
  i++;  // i=4 となる

  // i<=5 なので繰り返し実行
  k = i * i; 
  printf("%d の2乗は %d¥n", i, k); 
  i++;  // i=5 となる

  // i<=5 なので繰り返し実行
  k = i * i; 
  printf("%d の2乗は %d¥n", i, k); 
  i++;  // i=6 となる

  // i<=5 ではないので繰り返し終了

  return 0;
}

→

#include <stdio.h>

int main(void)
{
  int i; 
  int k; 

  i = 1; 
  k = i * i; 
  printf("%d の2乗は %d¥n", i, k); 

  i = 2;
  k = i * i; 
  printf("%d の2乗は %d¥n", i, k); 

  i = 3; 
  k = i * i; 
  printf("%d の2乗は %d¥n", i, k); 

  i = 4; 
  k = i * i; 
  printf("%d の2乗は %d¥n", i, k); 

  i = 5;
  k = i * i; 
  printf("%d の2乗は %d¥n", i, k); 

  return 0;
}

コンパイルと実行の例

abc12345@KSKS04DT00 ~/c6
$ gcc ex61.c

abc12345@KSKS04DT00 ~/c6
$ ./a
1 の 2乗は 1
2 の 2乗は 4
3 の 2乗は 9
4 の 2乗は 16
5 の 2乗は 25

課題 6.1 i = 2, 3, 4, ..., 20 について, i³ を計算して出力するプログラム for1.c を作成せよ.

2. for文の繰り返しの制御

例題 6.2

²

for文において, 初期値を i=3, 継続条件を i<=21, 次の繰り返しへの設定を i=i+3 と書けば良い

ex62.c
#include <stdio.h> int main(void) { int i; int k; for (i=3; i<=21; i=i+3) { k = i * i; printf("%d の2乗は %d¥n", i, k); } return 0; }

C言語では i=i+3 は i+=3 とも書く
i=i+1 と i+=1 と i++ はすべて同じ意味
i=i-5 は i-=5 とも書く
i=i*2 は i*=2 とも書く
i=i/2 は i/=2 とも書く
i-- は i を 1 減らすことを意味し, i=i-1 と i-=1 と i-- はすべて同じ意味

課題 6.2 i = 2, 4, 6, 8, …, 20 について, i³ を計算して出力するプログラム for2.c を作成せよ.

【注意】

Ctrl+C

課題 6.3 i = 10, 9, 8, …, 1 について, i³ を計算して出力するプログラム for3.c を作成せよ.

課題 6.4 2 つの整数 to と from を入力し, i = from, from+1, from+2, …, to について, i³ を計算して出力するプログラム for4.c を作成せよ.

参考

i=10

i<=5

1 回も実行されない

課題 6.5 実数データ from と to を入力し, from から to まで 5 刻みの f について,
華氏の温度 f を摂氏の温度 c に変換して出力するプログラム degree2.c を作成せよ.
ただし, いずれの温度も小数点以下1桁まで表示すること.

次のような結果が得られることを確認せよ

abc12345@KSKS04DT00 ~/c5
$ ./a
from to = 0 100
  0.0 -17.8
  5.0 -15.0
 10.0 -12.2
 15.0  -9.4
 20.0  -6.7
 25.0  -3.9

    ...

 85.0  29.4
 90.0  32.2
 95.0  35.0
100.0  37.8

3. n個のデータに対する計算

例題 6.2

プログラムの例

ex62.c
#include <stdio.h> #include <math.h> int main(void) { int i, n; double x, y; printf("n = "); scanf("%d", &n); for (i=0; i<n; i++) { printf("実数値 = "); scanf("%lf", &x); y = sqrt(x); printf("平方根は %.5f¥n", y); } return 0; }

ex62.c

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main(void)
{
  int i, n; 
  double x, y;
  printf("n = "); 
  scanf("%d", &n);

  for (i=0; i<n; i++) {
    printf("実数値 = ");
    scanf("%lf", &x);
    y = sqrt(x); 
    printf("平方根は %.5f¥n", y); 
  }

  return 0;
}

実行例

abc12345@KSKS04DT00 ~/c6
$ ./a
n = 5
実数値 = 1
平方根は 1.00000
実数値 = 3
平方根は 1.73205
実数値 = 2
平方根は 1.41421
実数値 = 5
平方根は 2.23607
実数値 = 7
平方根は 2.64575

課題 6.6 まず整数 n を入力し, 続いて n 科目の成績 (素点) を入力すると,
それぞれの GP を計算して出力するプログラム ngp.c を作成せよ.
GP の計算は, 例題4.5を参考にせよ.

次のような結果が得られることを確認せよ

abc12345@KSKS04DT00 ~/c5
$ ./a
n = 6
成績 = 100
GP = 4
成績 = 91
GP = 4
成績 = 87
GP = 3
成績 = 72
GP = 2
成績 = 68
GP = 1
成績 = 59
GP = 0

レポート課題 C6

プログラム for1.c, for2.c, for3.c, for4.c, degree2.c, ngp.c を提出せよ.
演習の内容をテキストファイル C6.txt に記述して提出せよ.

下記の枠内をコピーして適宜書き換えよ
Cygwin での実行結果は次の方法でコピー&ペーストできる

Cygwin のウィンドウでコピーしたい部分をマウスで選択し, 右クリックで [Copy] (Ctrl+Insert)
テキストエディタで [貼り付け] (Ctrl+V)

科目名: コンピュータ演習A
課題: C6
番号: 9999
氏名: 関学 太郎
作成: 20oo年oo月oo日

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[課題 6.1]
〜を作成した. 
実行結果は下記の通りである.

(Cygwinの実行結果を貼り付ける)

〜で苦労した, 〜を工夫した, 等
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([課題 6.2] 以降も同様)
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[感想]
(今回の課題に関する感想を書く)

コンピュータ演習(A)

Cプログラミング(6) ループ文

0. 準備

1. for文

2. for文の繰り返しの制御

3. n個のデータに対する計算

レポート課題 C6