選択ソート（標準） 問題09
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 moveMin は、配列 data の中で最も小さい要素を探し、先頭の要素と入れ替えて返す。選択ソートの最初の1巡に当たる処理である。配列の要素番号は 1 から始まる。
次のプログラムを moveMin({8, 1, 2, 5, 4}) で呼び出す。
〔プログラム〕
| 1 | ○整数型の配列: moveMin(整数型の配列: data) |
| 2 | 整数型: j, min, tmp |
| 3 | min ← 1 |
| 4 | for (j を 2 から dataの要素数 まで 1 ずつ増やす) |
| 5 | if (［ ａ ］) |
| 6 | min ← j |
| 7 | endif |
| 8 | endfor |
| 9 | tmp ← data[1] |
| 10 | data[1] ← data[min] |
| 11 | data[min] ← tmp |
| 12 | 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 | min | tmp |
|---|
ヒント2：最初の5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 | min | tmp |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 宣言 | {8, 1, 2, 5, 4} | 未設定 | 未設定 | 未設定 |
| 2 | 3 | 代入 | {8, 1, 2, 5, 4} | 未設定 | 1 | 未設定 |
| 3 | 4 | 繰返しの初期化 | {8, 1, 2, 5, 4} | 2 | 1 | 未設定 |
| 4 | 4 | 条件判定（真） | {8, 1, 2, 5, 4} | 2 | 1 | 未設定 |
| 5 | 5 | 条件判定（真） | {8, 1, 2, 5, 4} | 2 | 1 | 未設定 |
設問1
moveMin({8, 1, 2, 5, 4}) を呼び出すと戻り値は {1, 8, 2, 5, 4} 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：エ data[j] < data[min]
- 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] < min」→ 戻り値は {8, 1, 2, 5, 4}
- 「data[j] > data[min]」→ 戻り値は {8, 1, 2, 5, 4}
- 「data[j] < data[j － 1]」→ 戻り値は {4, 1, 2, 5, 8}
- 「data[j] < data[min]」→ 戻り値は {1, 8, 2, 5, 4}（正解）
設問2
6行目を実行した直後の、変数 min の値はどれか。
正解：イ 2
- 6行目は全部で1回実行されます。
- 実行した直後の min は 2 です。
設問3
6行目が実行される回数はどれか。
正解：イ 1
- 6行目が実行されるのは、5行目の条件が真になったときだけです。
- 5行目の条件は4回評価され、真になるのは1回です。したがって 6行目は1回実行されます。
本番形式
問 次の記述中の［ ａ ］に入れる正しい答えを，解答群の中から選べ。
関数 moveMin は，配列 data の中で最も小さい要素を探し，先頭の要素と入れ替えて返す。選択ソートの最初の1巡に当たる処理である。配列の要素番号は 1 から始まる。
関数 moveMin を moveMin({8, 1, 2, 5, 4}) として呼び出すと，戻り値は［ ａ ］となる。
〔プログラム〕
| ○整数型の配列: moveMin(整数型の配列: data) |
| 整数型: j, min, tmp |
| min ← 1 |
| for (j を 2 から dataの要素数 まで 1 ずつ増やす) |
| if (data[j] < data[min]) |
| min ← j |
| endif |
| endfor |
| tmp ← data[1] |
| data[1] ← data[min] |
| data[min] ← tmp |
| return data |
解答群
正解：オ {1, 8, 2, 5, 4}
- 戻り値になる data は、{8, 1, 2, 5, 4} → {1, 1, 2, 5, 4} → {1, 8, 2, 5, 4} と変わります。
- 12行目で返す時点の値 {1, 8, 2, 5, 4} が答えです。
解説
min は「これまでに見た中で最小の要素の位置」です。最後まで見たあと、その要素を先頭と入れ替えます。 これを残りの部分に繰り返すと、選択ソートになります。
行番号つきのプログラム
| 1 | ○整数型の配列: moveMin(整数型の配列: data) |
| 2 | 整数型: j, min, tmp |
| 3 | min ← 1 |
| 4 | for (j を 2 から dataの要素数 まで 1 ずつ増やす) |
| 5 | if (data[j] < data[min]) |
| 6 | min ← j |
| 7 | endif |
| 8 | endfor |
| 9 | tmp ← data[1] |
| 10 | data[1] ← data[min] |
| 11 | data[min] ← tmp |
| 12 | 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 | min | tmp |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 宣言 | {8, 1, 2, 5, 4} | 未設定 | 未設定 | 未設定 |
| 2 | 3 | 代入 | {8, 1, 2, 5, 4} | 未設定 | 1 | 未設定 |
| 3 | 4 | 繰返しの初期化 | {8, 1, 2, 5, 4} | 2 | 1 | 未設定 |
| 4 | 4 | 条件判定（真） | {8, 1, 2, 5, 4} | 2 | 1 | 未設定 |
| 5 | 5 | 条件判定（真） | {8, 1, 2, 5, 4} | 2 | 1 | 未設定 |
| 6 | 6 | 代入 | {8, 1, 2, 5, 4} | 2 | 2 | 未設定 |
| 7 | 4 | 繰返しの更新 | {8, 1, 2, 5, 4} | 3 | 2 | 未設定 |
| 8 | 4 | 条件判定（真） | {8, 1, 2, 5, 4} | 3 | 2 | 未設定 |
| 9 | 5 | 条件判定（偽） | {8, 1, 2, 5, 4} | 3 | 2 | 未設定 |
| 10 | 4 | 繰返しの更新 | {8, 1, 2, 5, 4} | 4 | 2 | 未設定 |
| 11 | 4 | 条件判定（真） | {8, 1, 2, 5, 4} | 4 | 2 | 未設定 |
| 12 | 5 | 条件判定（偽） | {8, 1, 2, 5, 4} | 4 | 2 | 未設定 |
| 13 | 4 | 繰返しの更新 | {8, 1, 2, 5, 4} | 5 | 2 | 未設定 |
| 14 | 4 | 条件判定（真） | {8, 1, 2, 5, 4} | 5 | 2 | 未設定 |
| 15 | 5 | 条件判定（偽） | {8, 1, 2, 5, 4} | 5 | 2 | 未設定 |
| 16 | 4 | 繰返しの更新 | {8, 1, 2, 5, 4} | 6 | 2 | 未設定 |
| 17 | 4 | 条件判定（偽） | {8, 1, 2, 5, 4} | 6 | 2 | 未設定 |
| 18 | 9 | 代入 | {8, 1, 2, 5, 4} | 6 | 2 | 8 |
| 19 | 10 | 代入 | {1, 1, 2, 5, 4} | 6 | 2 | 8 |
| 20 | 11 | 代入 | {1, 8, 2, 5, 4} | 6 | 2 | 8 |
| 21 | 12 | 戻る（{1, 8, 2, 5, 4}） | {1, 8, 2, 5, 4} | 6 | 2 | 8 |