狠狠撸

アルゴリズムとデータ構造

2011.11.18(WEB用)

今日の内容

? 2.3 最もありふれた手続き(自己代入)
? 2.4 文字出力を制御する(式展開, printf)

代入と自己代入
? これまで ”=“ を使って変数に値（もしくは式）を代入
する書き方を見てきました

a = 25
b = 30
c=a+b

? 次に、ある変数に５を足していく方法を考えましょう

a=0

? 次に、ある変数に５を足していく方法を考えましょう

a=0
a=a+5 #a=5
a=a+5 # a = 10
a=a+5 # a = 15
a=a+5 # a = 20

? 以下のように a = a ◇ b (◇は任意の算術演算子)
の形になっている場合、これを a ◇=b と表せる

a=0
a=a+5 #a=5
a=a+5 a=0
# a = 10
a=a+5 # a =5
a += 15 #a=5
a=a+5 # a =5
a += 20 # a = 10
a += 5 # a = 15
a += 5 # a = 20

スワップ - データの交換
1 # swap.rb
2 # 変数のデータを交換する
3 a = 12
4 b = 25
5 print “a = “, a, “, b = “, b, “?n”
6 tmp = a
7 a=b
8 b = tmp
9 print “a = “, a, “, b = “, b, “?n”

変数 a と変数 b に代入されている値を交換する手順

1 # swap.rb
3 a = 12
4 b = 25
5 print “a = “, a, “, b = “, b, “?n” #=> a = 12, b = 25
6 tmp = a
7 a=b
8 b = tmp
9 print “a = “, a, “, b = “, b, “?n” #=> a = 25, b = 12

実際にどうやっているかを考えてみましょう

1 # swap.rb
3 a = 12
4 b = 25
5 print “a = “, a, “, b = “, b, “?n”
6 tmp = a
7 a=b 12 25
8 b = tmp
9 print “a = “, a, “, b = “, b, “?n”

３行目で変数”a” に 12 が代入され
4行目で変数”b” に 25 が代入されている。

1 # swap.rb
3 a = 12
12
4 b = 25
5 print “a = “, a, “, b = “, b, “?n”
6 tmp = a
7 a=b 12 25
8 b = tmp
9 print “a = “, a, “, b = “, b, “?n”

次に６行目で変数 ”tmp” に a を代入している
つまり変数”tmp”に12を一時的に代入している

1 # swap.rb
3 a = 12
12
4 b = 25
5 print “a = “, a, “, b = “, b, “?n”
6 tmp = a
7 a=b 25 25
8 b = tmp
9 print “a = “, a, “, b = “, b, “?n”

更に7行目で変数 ”a” に b を代入している
つまり変数”aに 25を代入している

1 # swap.rb
3 a = 12
12
4 b = 25
5 print “a = “, a, “, b = “, b, “?n”
6 tmp = a
7 a=b 25 12
8 b = tmp
9 print “a = “, a, “, b = “, b, “?n” #=> a = 25, b = 12

あとは一時的に変数”tmp”に代入してあった 12を変数”b”
に代入すれば、交換完了（８行目）
出力結果を見れば、それが確認出来る（９行目）

1 # swap.rb
3 a = 12 ① ③
4 b = 25
5 print “a = “, a, “, b = “, b, “?n”
6 tmp = a ②
7 a=b
8 b = tmp
9 print “a = “, a, “, b = “, b, “?n”
変数名はなんでも良いが、ここでは、一時的に必要な変数
を用意するという意味で、 “tmp”(temporary)を使った。
このように各変数名の役割がわかるように変数名を付ける
ことは、プログラムの可読性(readability)を高める

1 # swap.rb
3 a = 12
4 b = 25
5 print “a = “, a, “, b = “, b, “?n” ①
6 # tmp = a
7 a=b ②
8 b=a
9 print “a = “, a, “, b = “, b, “?n”

ちなみに”tmp”を使わずに、交換しようとすると???

1 # swap.rb
3 a = 12
4 b = 25
5 print “a = “, a, “, b = “, b, “?n” ①
6 # tmp = a
7 a=b 25 ② 25
8 b=a
9 print “a = “, a, “, b = “, b, “?n” #=> a = 25, b = 25

どちらも同じ数になってしまう

文字列出力の制御
? これまでプログラムの計算結果や文字を画面に出
力するのに print メソッドを使ってきました。

? ここでは print メソッド以外の、使える出力メソッドを
紹介していきます。

文字列出力の制御: puts
# print.rb
print “おはよう！”
print “こんにちは！”
print “おやすみ！”
> ruby print.rb

上のスクリプトを実行すると

# print.rb
print “おはよう！”
print “こんにちは！”
print “おやすみ！”
> ruby print.rb
おはよう！こんにちは！おやすみ！>

プロンプト

各文字列が数珠つなぎのように出力され、プロンプトも変な
位置にきてしまいます。

# print.rb
print “おはよう！?n”
(-_-) <??????????
print “こんにちは！?n”
print “おやすみ！?n”
> ruby print.rb
おはよう！
こんにちは！
おやすみ！
>
これを回避するためには、各文字列の末尾にいちいち改行
文字をつけなくてはなりません。

# puts.rb
puts “おはよう！”
puts “こんにちは！”
puts “おやすみ！”
> ruby puts.rb
おはよう！
こんにちは！
おやすみ！
>
出力する行が多いときはprintの代りに puts メソッドを
使うと便利。改行文字を自動で付けてくれる。

文字列出力の制御: 式展開
# who_is_age.rb
who = “私”
age = 20
print who, “は”, age, “歳です.?n”
> ruby who_is_age.rb

次に複数の変数やリテラルを同時に出力する場合を
考えましょう。

# who_is_age.rb
who = “私”
age = 20
print who, “は”, age, “歳です.?n”
私は20歳です.
>

↑printをつかった場合。
では代りにputsを使うとどうでしょう？

# who_is_age.rb
who = “私”
age = 20
puts who, “は”, age, “歳です.”
私
は
20
歳です.
putsの場合、カンマごとに改行されるため注意が必要。

# who_is_age.rb
who = “私”
age = 20 (-_-) <??????????
puts who, “は”, age, “歳です.”
私
は
20
歳です.
そもそもカンマをいちいち打つのが???????！
そういうときは???

# who_is_age.rb
who = “私”
age = 20
puts “#{who}は#{age}歳です.”
私は20歳です.
>

文字列内（?????????????内）で #{ } を使って変数を囲む
と、その中は文字列として扱われず、変数として評価される

# who_is_age.rb
who = “私”
age = 20
puts “#{who}は#{age - 5}歳です.”
私は15歳です.
>

更に #{ } 内で計算式を書くと、その結果が表示される。
つまり #{ } 内では式展開が行われている。

# who_is_age.rb
who = “私”
age = 20
puts ‘#{who}は#{age - 5}歳です.’
#{who}は#{age-5}です.
>

ちなみに式展開は?????????????で囲んだ場合のみ行われ、
?????????????を用いた場合は機能しません。

文字列出力の制御: printf
1 # puts2.rb
2 n1 = 7
3 n2 = 123
4 n3 = 21
5 a = 85.0
6 s = “結果”
7 puts “n1 = #{n1} 円”
8 puts “n2 = #{n2} 円”
9 puts “n3 = #{n3} 円”
10 puts “#{s}は #{a/n1} です.”

1 # puts2.rb putsの出力では数字の桁が
2 n1 = 7 揃っていなくて見栄えが悪い
3 n2 = 123 また、小数の計算結果をその
4 n3 = 21 まま出力すると、下桁が長く
5 a = 85.0 なってしまう。
6 s = “結果”
7 puts “n1 = #{n1} 円” > ruby puts2.rb
8 puts “n2 = #{n2} 円” n1 = 7 円
9 puts “n3 = #{n3} 円” n2 = 123 円
10 puts “#{s}は #{a/n1} です.”
n3 = 21 円
結果は 12.1428571428571 です.

1 # puts2.rb puts の代りに printf を使うと
2 n1 = 7 以下のように出力を整形する
3 n2 = 123 ことができる。
4 n3 = 21
5 a = 85.0
6 s = “結果”
7 printf(“n1 = %3d 円?n”, ruby puts2.rb
> n1)
8 printf(“n2 = %3d 円?n”, n2) 7 円
n1 =
9 printf(“n3 = %3d 円?n”, n3) 123 円
n2 =
10 printf(“%4sは %4.1f です. “, s, a/n1)
n3 =21 円
結果は 12.1 です.

数字の一の位で
揃っている

1 # puts2.rb
2 n1 = 7
3 n2 = 123
4 n3 = 21
5 a = 85.0
6 s = “結果”
7 printf(“n1 = %3d 円?n”, n1)
8 printf(“n2 = %3d 円?n”, n2)
9 printf(“n3 = %3d 円?n”, n3)
10 printf(“%4sは %4.1f です. “, s, a/n1)

細かい書式制御を行うには printf メソッドと
適切な書式指定子を用いる

printf の使い方
printf は次のような形で使います。

printf(書式指定子, 引数1, 引数2, ???)

printf の使い方

printf(“文字列”, 変数1, 変数2, ???)

printf の使い方


printf(“%4s は %4.1f です.“ , s , a/n1)

括弧の中は最初に文字列が置かれ、その中は
文字部分と書式指定子（青部分)に分かれている

printf の使い方


printf(“%4s は %4.1f です.“ , s , a/n1)

文字列の後はカンマ区切りで引数が置かれる

printf の使い方


printf(“%4s は %4.1f です.“ , s , a/n1)

書式指定子の順と変数の順が対応することに注意！

数値表現のための書式指定
1 # wrnumbers.rb
2 x = 123
3 pi = 3.14159265358979
4 e = 2.71828182845905
5 printf(“/%4d/%5.2f/%9.6f/?n”, x, pi, e)

> ruby wrnumbers.rb

1 # wrnumbers.rb
2 x = 123
3 pi = 3.14159265358979
4 e = 2.71828182845905
5 printf(“/%4d/%5.2f/%9.6f/?n”, x, pi, e)

> ruby wrnumbers.rb
/ 123/ 3.14/ 2.718282/

1 # wrnumbers.rb
2 x = 123
3 pi = 3.14159265358979
4 e = 2.71828182845905
5 printf(“/%4d/%5.2f/%9.6f/?n”, x, pi, e)

> ruby wrnumbers.rb
/ 123/ 3.14/ 2.718282/
まずは最初の引数である変数 x が %4d という書式指定子で
出力されている。これは
「4桁の１０進数(decimal number)で表現せよ」
という意味である

1 # wrnumbers.rb
2 x = 123
3 pi = 3.14159265358979
4 e = 2.71828182845905
5 printf(“/%4d/%5.2f/%9.6f/?n”, x, pi, e)

> ruby wrnumbers.rb
/ 123/ 3.14/ 2.718282/
与えられた引数が３桁の整数の場合、右詰で数字が入り、
余った１桁分はスペースで補われる

1 # wrnumbers.rb
2 x = 123
3 pi = 3.14159265358979
4 e = 2.71828182845905
5 printf(“/%4d/%5.2f/%9.6f/?n”, x, pi, e)

> ruby wrnumbers.rb
/ 123/ 3.14/ 2.718282/
次の引数である変数 pi は %5.2f という書式指定子で出力
されている。これは
「全部で5桁、小数点以下が２桁の
小数(floating number)で表現せよ」

1 # wrnumbers.rb
2 x = 123
3 pi = 3.14159265358979
4 e = 2.71828182845905
5 printf(“/%4d/%5.2f/%9.6f/?n”, x, pi, e)

> ruby wrnumbers.rb
/ 123/ 3.14/ 2.718282/
小数の場合、小数点も１桁として数えられ、指定した小数桁以
下の数字は切り捨てられる。またここでは整数部分が１桁なの
で余った１桁はスペースで補われている。

1 # wrnumbers.rb
2 x = 123
3 pi = 3.14159265358979
4 e = 2.71828182845905
5 printf(“/%4d/%5.2f/%9.6f/?n”, x, pi, e)

> ruby wrnumbers.rb
/ 123/ 3.14/ 2.718282/
同様に変数 e についても %9.6f で
「全部で9桁、小数点以下が6桁の
小数(floating number)で表現せよ」
という書式指定で出力される

文字列のための書式指定
1 # wrstring.rb
2 name = “夏目漱石”
3 printf(“吾輩は%10sである.?n”, name)

> ruby wrstring.rb

1 # wrstring.rb

> ruby wrstring.rb
吾輩は夏目漱石である.

1 # wrstring.rb

> ruby wrstring.rb

ここでは name という変数に “夏目漱石” という文字列が代入
されており、３行目で書式指定子に当てはめて出力している。

「全部で10桁の文字列(string)で表現せよ」


1 # wrstring.rb

> ruby wrstring.rb
1234567890
日本語の場合１文字が２桁として扱われることに注意

上の例では（漢字４文字） + （スペース2つ） = 10桁

printf についてまとめ
書式指定子の一般形は

%[幅] [.精度] 型指定
型指定は必ず必要
１０進数 ? d(ecimal number)
小数 ? f(loating number)
文字列 ? s(ting)

printf についてまとめ
書式指定子の一般形は

%[幅] [.精度] 型指定
幅は全体の桁数、精度は小数の桁数を指定

幅と精度は省略可能
幅省略 ? デフォルトの幅(10?)が使われる
精度省略 ? 小数で無い時は省略

第２章まとめ
? irb の使い方

? データ型?リテラルと演算

? 代入手続き

? 出力の制御

狠狠撸

2011年11月18日

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