隣どうしの比較と交換（1巡）（標準） 問題13
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({2, 4, 3, 7}) 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4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 | {2, 4, 3, 7} | 未設定 | 未設定 |
| 2 | 3 | 繰返しの初期化 | {2, 4, 3, 7} | 1 | 未設定 |
| 3 | 3 | 条件判定（真） | {2, 4, 3, 7} | 1 | 未設定 |
| 4 | 4 | 条件判定（偽） | {2, 4, 3, 7} | 1 | 未設定 |
設問1
onePass({2, 4, 3, 7}) を呼び出すと戻り値は {2, 3, 4, 7} 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 {2, 3, 4, 7}（正解）
- 「data[j] > data[j － 1]」→ 途中で止まる（配列の範囲外です（要素番号 0、要素数 4））
- 「j > data[j ＋ 1]」→ 戻り値は {2, 4, 3, 7}
- 「data[j] < data[j ＋ 1]」→ 戻り値は {4, 3, 7, 2}
設問2
7行目を実行した直後の、変数 data の値はどれか。
正解：エ {2, 3, 4, 7}
- 7行目は全部で1回実行されます。
- 実行した直後の data は {2, 3, 4, 7} です。
設問3
7行目が実行される回数はどれか。
正解：イ 1
- 7行目は1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({2, 4, 3, 7}) 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 | |
|---|---|---|
| 0 | {2, 3, 4, 7} | |
| 1 | {2, 3, 4, 7} | |
| 1 | {2, 4, 3, 7} | |
| 2 | {7, 4, 3, 2} | |
| 2 | {2, 3, 4, 7} | |
| 2 | {2, 4, 3, 7} |
正解：イ ａ 1，ｂ {2, 3, 4, 7}
- 7行目は1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、{2, 4, 3, 7} → {2, 3, 3, 7} → {2, 3, 4, 7} と変わります。
- 10行目で返す時点の値 {2, 3, 4, 7} 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 | {2, 4, 3, 7} | 未設定 | 未設定 |
| 2 | 3 | 繰返しの初期化 | {2, 4, 3, 7} | 1 | 未設定 |
| 3 | 3 | 条件判定（真） | {2, 4, 3, 7} | 1 | 未設定 |
| 4 | 4 | 条件判定（偽） | {2, 4, 3, 7} | 1 | 未設定 |
| 5 | 3 | 繰返しの更新 | {2, 4, 3, 7} | 2 | 未設定 |
| 6 | 3 | 条件判定（真） | {2, 4, 3, 7} | 2 | 未設定 |
| 7 | 4 | 条件判定（真） | {2, 4, 3, 7} | 2 | 未設定 |
| 8 | 5 | 代入 | {2, 4, 3, 7} | 2 | 4 |
| 9 | 6 | 代入 | {2, 3, 3, 7} | 2 | 4 |
| 10 | 7 | 代入 | {2, 3, 4, 7} | 2 | 4 |
| 11 | 3 | 繰返しの更新 | {2, 3, 4, 7} | 3 | 4 |
| 12 | 3 | 条件判定（真） | {2, 3, 4, 7} | 3 | 4 |
| 13 | 4 | 条件判定（偽） | {2, 3, 4, 7} | 3 | 4 |
| 14 | 3 | 繰返しの更新 | {2, 3, 4, 7} | 4 | 4 |
| 15 | 3 | 条件判定（偽） | {2, 3, 4, 7} | 4 | 4 |
| 16 | 10 | 戻る（{2, 3, 4, 7}） | {2, 3, 4, 7} | 4 | 4 |