線形探索 問題26
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 find は、配列 data を先頭から順に調べ、target と等しい最初の要素の要素番号を返す。見つからなければ 0 を返す。配列の要素番号は 1 から始まる。
次のプログラムを find({1, 19, 14, 9, 4, 3, 10, 2}, 4) で呼び出す。
〔プログラム〕
| 1 | ○整数型: find(整数型の配列: data, 整数型: target) |
| 2 | 整数型: i ← 1 |
| 3 | while (i ≦ dataの要素数 and ［ ａ ］) |
| 4 | i ← i ＋ 1 |
| 5 | endwhile |
| 6 | if (i ≦ dataの要素数) |
| 7 | return i |
| 8 | endif |
| 9 | return 0 |
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 | target | i |
|---|
ヒント2：最初の3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 | target | i |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 宣言 | {1, 19, 14, 9, 4, 3, 10, 2} | 4 | 1 |
| 2 | 3 | 条件判定（真） | {1, 19, 14, 9, 4, 3, 10, 2} | 4 | 1 |
| 3 | 4 | 代入 | {1, 19, 14, 9, 4, 3, 10, 2} | 4 | 2 |
設問1
find({1, 19, 14, 9, 4, 3, 10, 2}, 4) を呼び出すと戻り値は 5 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[i] ≠ target
- 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[i] ≠ target」→ 戻り値は 5（正解）
- 「data[i] < target」→ 戻り値は 2
- 「data[1] ≠ target」→ 戻り値は 0
- 「data[i ＋ 1] ≠ target」→ 戻り値は 4
設問2
4行目を4回目に実行した直後の、変数 i の値はどれか。
正解：ウ 5
- 4行目は全部で4回実行されます。
- 実行した直後の i は、順に 2 → 3 → 4 → 5 です。
- 4回目の直後なので、答えは 5 です。
設問3
3行目の条件式が評価される回数はどれか。
正解：イ 5
- 3行目の条件式は5回評価され、真が4回、偽が1回です。
本番形式
問 次のプログラム中の［ ａ ］に入れる正しい答えを，解答群の中から選べ。
関数 find は，配列 data を先頭から順に調べ，target と等しい最初の要素の要素番号を返す。見つからなければ 0 を返す。配列の要素番号は 1 から始まる。
関数 find を find({1, 19, 14, 9, 4, 3, 10, 2}, 4) として呼び出すと，戻り値は 5 となる。
〔プログラム〕
| ○整数型: find(整数型の配列: data, 整数型: target) |
| 整数型: i ← 1 |
| while (i ≦ dataの要素数 and ［ ａ ］) |
| i ← i ＋ 1 |
| endwhile |
| if (i ≦ dataの要素数) |
| return i |
| endif |
| return 0 |
解答群
正解：ウ data[i] ≠ target
- 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[i] ＝ target」→ 戻り値は 1
- 「data[i ＋ 1] ≠ target」→ 戻り値は 4
- 「data[i] ≠ target」→ 戻り値は 5（正解）
- 「data[i] > target」→ 戻り値は 1
- 「data[1] ≠ target」→ 戻り値は 0
- 「data[i] < target」→ 戻り値は 2
- 「data[i] ≠ i」→ 戻り値は 1
解説
先頭から1つずつ target と比べ、等しい要素が見つかるか、配列の終わりを過ぎるまで i を進めます。 繰返しを抜けたとき、i が要素数以下なら見つかっています。ここでの戻り値は 5 です。
行番号つきのプログラム
| 1 | ○整数型: find(整数型の配列: data, 整数型: target) |
| 2 | 整数型: i ← 1 |
| 3 | while (i ≦ dataの要素数 and data[i] ≠ target) |
| 4 | i ← i ＋ 1 |
| 5 | endwhile |
| 6 | if (i ≦ dataの要素数) |
| 7 | return i |
| 8 | endif |
| 9 | return 0 |
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 | target | i |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 宣言 | {1, 19, 14, 9, 4, 3, 10, 2} | 4 | 1 |
| 2 | 3 | 条件判定（真） | {1, 19, 14, 9, 4, 3, 10, 2} | 4 | 1 |
| 3 | 4 | 代入 | {1, 19, 14, 9, 4, 3, 10, 2} | 4 | 2 |
| 4 | 3 | 条件判定（真） | {1, 19, 14, 9, 4, 3, 10, 2} | 4 | 2 |
| 5 | 4 | 代入 | {1, 19, 14, 9, 4, 3, 10, 2} | 4 | 3 |
| 6 | 3 | 条件判定（真） | {1, 19, 14, 9, 4, 3, 10, 2} | 4 | 3 |
| 7 | 4 | 代入 | {1, 19, 14, 9, 4, 3, 10, 2} | 4 | 4 |
| 8 | 3 | 条件判定（真） | {1, 19, 14, 9, 4, 3, 10, 2} | 4 | 4 |
| 9 | 4 | 代入 | {1, 19, 14, 9, 4, 3, 10, 2} | 4 | 5 |
| 10 | 3 | 条件判定（偽） | {1, 19, 14, 9, 4, 3, 10, 2} | 4 | 5 |
| 11 | 6 | 条件判定（真） | {1, 19, 14, 9, 4, 3, 10, 2} | 4 | 5 |
| 12 | 7 | 戻る（5） | {1, 19, 14, 9, 4, 3, 10, 2} | 4 | 5 |