隣どうしの比較と交換（1巡） 問題03
練習モードは行番号つきで順に解く形式、本番形式は公開問題と同じ体裁の1問です。
関数 onePass は、配列 data の隣り合う要素を先頭から順に比べ、左が大きければ入れ替える。配列の要素番号は 1 から始まる。
次のプログラムを onePass({7, 5, 4, 2, 9, 1}) で呼び出す。
〔プログラム〕
| 1 | ○整数型の配列: onePass(整数型の配列: data) |
| 2 | 整数型: j, tmp |
| 3 | for (j を 1 から dataの要素数 － 1 まで 1 ずつ増やす) |
| 4 | if (［ ａ ］) |
| 5 | tmp ← data[j] |
| 6 | data[j] ← data[j ＋ 1] |
| 7 | data[j ＋ 1] ← tmp |
| 8 | endif |
| 9 | endfor |
| 10 | return data |
ヒント1：トレース表の枠を見る
この列で表を作り、文を1つ実行するたびに1行足していきます。
| # | 行 | したこと | data | j | tmp |
|---|
ヒント2：最初の6ステップを見る
続きを同じ要領で書いていきます。太字は、その文で値が変わった変数です。
| # | 行 | したこと | data | j | tmp |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 宣言 | {7, 5, 4, 2, 9, 1} | 未設定 | 未設定 |
| 2 | 3 | 繰返しの初期化 | {7, 5, 4, 2, 9, 1} | 1 | 未設定 |
| 3 | 3 | 条件判定（真） | {7, 5, 4, 2, 9, 1} | 1 | 未設定 |
| 4 | 4 | 条件判定（真） | {7, 5, 4, 2, 9, 1} | 1 | 未設定 |
| 5 | 5 | 代入 | {7, 5, 4, 2, 9, 1} | 1 | 7 |
| 6 | 6 | 代入 | {5, 5, 4, 2, 9, 1} | 1 | 7 |
設問1
onePass({7, 5, 4, 2, 9, 1}) を呼び出すと戻り値は {5, 4, 2, 7, 1, 9} になる。プログラム中の ［ ａ ］ に入れる正しい答えはどれか。
正解：ア data[j] > data[j ＋ 1]
- それぞれの選択肢を空欄に入れて、実際に動かした結果は次のとおりです。
- 「data[j] > data[j ＋ 1]」→ 戻り値は {5, 4, 2, 7, 1, 9}（正解）
- 「data[j] ≠ data[j ＋ 1]」→ 戻り値は {5, 4, 2, 9, 1, 7}
- 「j > data[j ＋ 1]」→ 戻り値は {7, 5, 2, 4, 1, 9}
- 「data[j] > data[1]」→ 戻り値は {7, 5, 4, 2, 1, 9}
設問2
7行目を2回目に実行した直後の、変数 data の値はどれか。
正解：エ {5, 4, 7, 2, 9, 1}
- 7行目は全部で4回実行されます。
- 実行した直後の data は、順に {5, 7, 4, 2, 9, 1} → {5, 4, 7, 2, 9, 1} → {5, 4, 2, 7, 9, 1} → {5, 4, 2, 7, 1, 9} です。
- 2回目の直後なので、答えは {5, 4, 7, 2, 9, 1} です。
設問3
7行目が実行される回数はどれか。
正解：ウ 4
- 7行目は4回実行されます。トレース表で 7行目の行を数えると確かめられます。
本番形式
問 次の記述中の［ ａ ］と［ ｂ ］に入れる正しい答えの組合せを，解答群の中から選べ。
関数 onePass は，配列 data の隣り合う要素を先頭から順に比べ，左が大きければ入れ替える。配列の要素番号は 1 から始まる。
関数 onePass を onePass({7, 5, 4, 2, 9, 1}) として呼び出すと，プログラム中の α の行は［ ａ ］回実行され，戻り値は［ ｂ ］となる。
〔プログラム〕
| ○整数型の配列: onePass(整数型の配列: data) |
| 整数型: j, tmp |
| for (j を 1 から dataの要素数 － 1 まで 1 ずつ増やす) |
| if (data[j] > data[j ＋ 1]) |
| tmp ← data[j] |
| data[j] ← data[j ＋ 1] |
| data[j ＋ 1] ← tmp /*** α ***/ |
| endif |
| endfor |
| return data |
解答群
| ａ | ｂ | |
|---|---|---|
| 3 | {7, 5, 4, 2, 9, 1} | |
| 3 | {5, 4, 2, 7, 1, 9} | |
| 4 | {5, 4, 2, 7, 9, 1} | |
| 4 | {7, 5, 4, 2, 9, 1} | |
| 4 | {5, 4, 2, 7, 1, 9} | |
| 5 | {5, 4, 2, 7, 9, 1} | |
| 5 | {7, 5, 4, 2, 9, 1} | |
| 5 | {5, 4, 2, 7, 1, 9} |
正解：オ ａ 4，ｂ {5, 4, 2, 7, 1, 9}
- 7行目は4回実行されます。トレース表で 7行目の行を数えると確かめられます。
- 戻り値になる data は、{7, 5, 4, 2, 9, 1} → {5, 5, 4, 2, 9, 1} → {5, 7, 4, 2, 9, 1} → {5, 4, 4, 2, 9, 1} → {5, 4, 7, 2, 9, 1} → {5, 4, 2, 2, 9, 1} → {5, 4, 2, 7, 9, 1} → {5, 4, 2, 7, 1, 1} → {5, 4, 2, 7, 1, 9} と変わります。
- 10行目で返す時点の値 {5, 4, 2, 7, 1, 9} が答えです。
α の行は，下のトレース表（行番号つき）では 7 行目です。
解説
1巡すると、最も大きい要素が末尾まで運ばれます。 それ以外の要素は、途中で入れ替わった分だけ動きます。
行番号つきのプログラム
| 1 | ○整数型の配列: onePass(整数型の配列: data) |
| 2 | 整数型: j, tmp |
| 3 | for (j を 1 から dataの要素数 － 1 まで 1 ずつ増やす) |
| 4 | if (data[j] > data[j ＋ 1]) |
| 5 | tmp ← data[j] |
| 6 | data[j] ← data[j ＋ 1] |
| 7 | data[j ＋ 1] ← tmp |
| 8 | endif |
| 9 | endfor |
| 10 | return data |
トレース表（全ステップ）
太字は、その文で値が変わった変数です。設問が指している行は黄色、その回は濃い黄色、変数は青い列で示します。
| # | 行 | したこと | data | j | tmp |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 宣言 | {7, 5, 4, 2, 9, 1} | 未設定 | 未設定 |
| 2 | 3 | 繰返しの初期化 | {7, 5, 4, 2, 9, 1} | 1 | 未設定 |
| 3 | 3 | 条件判定（真） | {7, 5, 4, 2, 9, 1} | 1 | 未設定 |
| 4 | 4 | 条件判定（真） | {7, 5, 4, 2, 9, 1} | 1 | 未設定 |
| 5 | 5 | 代入 | {7, 5, 4, 2, 9, 1} | 1 | 7 |
| 6 | 6 | 代入 | {5, 5, 4, 2, 9, 1} | 1 | 7 |
| 7 | 7 | 代入 | {5, 7, 4, 2, 9, 1} | 1 | 7 |
| 8 | 3 | 繰返しの更新 | {5, 7, 4, 2, 9, 1} | 2 | 7 |
| 9 | 3 | 条件判定（真） | {5, 7, 4, 2, 9, 1} | 2 | 7 |
| 10 | 4 | 条件判定（真） | {5, 7, 4, 2, 9, 1} | 2 | 7 |
| 11 | 5 | 代入 | {5, 7, 4, 2, 9, 1} | 2 | 7 |
| 12 | 6 | 代入 | {5, 4, 4, 2, 9, 1} | 2 | 7 |
| 13 | 7 | 代入 | {5, 4, 7, 2, 9, 1} | 2 | 7 |
| 14 | 3 | 繰返しの更新 | {5, 4, 7, 2, 9, 1} | 3 | 7 |
| 15 | 3 | 条件判定（真） | {5, 4, 7, 2, 9, 1} | 3 | 7 |
| 16 | 4 | 条件判定（真） | {5, 4, 7, 2, 9, 1} | 3 | 7 |
| 17 | 5 | 代入 | {5, 4, 7, 2, 9, 1} | 3 | 7 |
| 18 | 6 | 代入 | {5, 4, 2, 2, 9, 1} | 3 | 7 |
| 19 | 7 | 代入 | {5, 4, 2, 7, 9, 1} | 3 | 7 |
| 20 | 3 | 繰返しの更新 | {5, 4, 2, 7, 9, 1} | 4 | 7 |
| 21 | 3 | 条件判定（真） | {5, 4, 2, 7, 9, 1} | 4 | 7 |
| 22 | 4 | 条件判定（偽） | {5, 4, 2, 7, 9, 1} | 4 | 7 |
| 23 | 3 | 繰返しの更新 | {5, 4, 2, 7, 9, 1} | 5 | 7 |
| 24 | 3 | 条件判定（真） | {5, 4, 2, 7, 9, 1} | 5 | 7 |
| 25 | 4 | 条件判定（真） | {5, 4, 2, 7, 9, 1} | 5 | 7 |
| 26 | 5 | 代入 | {5, 4, 2, 7, 9, 1} | 5 | 9 |
| 27 | 6 | 代入 | {5, 4, 2, 7, 1, 1} | 5 | 9 |
| 28 | 7 | 代入 | {5, 4, 2, 7, 1, 9} | 5 | 9 |
| 29 | 3 | 繰返しの更新 | {5, 4, 2, 7, 1, 9} | 6 | 9 |
| 30 | 3 | 条件判定（偽） | {5, 4, 2, 7, 1, 9} | 6 | 9 |
| 31 | 10 | 戻る（{5, 4, 2, 7, 1, 9}） | {5, 4, 2, 7, 1, 9} | 6 | 9 |