値ごとの個数を数える 問題23
関数 tally は、配列 data に 1 から kinds までの整数がそれぞれ何個あるかを数え、個数の配列を返す。data の要素は 1 以上 kinds 以下の整数である。配列の要素番号は 1 から始まる。
次のプログラムを tally({1, 3, 2, 2, 2, 2, 1}, 4) で呼び出す。
〔プログラム〕
| 1 | ○整数型の配列: tally(整数型の配列: data, 整数型: kinds) |
| 2 | 整数型の配列: count ← {kinds 個の 0} |
| 3 | 整数型: i |
| 4 | for (i を 1 から dataの要素数 まで 1 ずつ増やす) |
| 5 | count[data[i]] ← ［ ａ ］ |
| 6 | endfor |
| 7 | return count |
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 | kinds | count | i |
|---|
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 | kinds | count | i |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 宣言 | {1, 3, 2, 2, 2, 2, 1} | 4 | {0, 0, 0, 0} | — |
| 2 | 3 | 宣言 | {1, 3, 2, 2, 2, 2, 1} | 4 | {0, 0, 0, 0} | 未設定 |
| 3 | 4 | 繰返しの初期化 | {1, 3, 2, 2, 2, 2, 1} | 4 | {0, 0, 0, 0} | 1 |
| 4 | 4 | 条件判定（真） | {1, 3, 2, 2, 2, 2, 1} | 4 | {0, 0, 0, 0} | 1 |
| 5 | 5 | 代入 | {1, 3, 2, 2, 2, 2, 1} | 4 | {1, 0, 0, 0} | 1 |
| 6 | 4 | 繰返しの更新 | {1, 3, 2, 2, 2, 2, 1} | 4 | {1, 0, 0, 0} | 2 |
設問1
tally({1, 3, 2, 2, 2, 2, 1}, 4) を呼び出すと戻り値は {2, 4, 1, 0} 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 count[data[i]] ＋ 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。
- 「count[data[i]] ＋ 1」→ 戻り値は {2, 4, 1, 0}（正解）
- 「count[1] ＋ 1」→ 戻り値は {2, 2, 2, 0}
- 「count[data[i]]」→ 戻り値は {0, 0, 0, 0}
- 「data[i] ＋ 1」→ 戻り値は {2, 3, 4, 0}
設問2
5行目を5回目に実行した直後の、変数 count の値はどれか。
正解：イ {1, 3, 1, 0}
- 5行目は全部で7回実行されます。
- 実行した直後の count は、順に {1, 0, 0, 0} → {1, 0, 1, 0} → {1, 1, 1, 0} → {1, 2, 1, 0} → {1, 3, 1, 0} → {1, 4, 1, 0} → {2, 4, 1, 0} です。
- 5回目の直後なので、答えは {1, 3, 1, 0} です。
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 tally は，配列 data に 1 から kinds までの整数がそれぞれ何個あるかを数え，個数の配列を返す。data の要素は 1 以上 kinds 以下の整数である。配列の要素番号は 1 から始まる。
関数 tally を tally({1, 3, 2, 2, 2, 2, 1}, 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: tally(整数型の配列: data, 整数型: kinds) |
| 整数型の配列: count ← {kinds 個の 0} |
| 整数型: i |
| for (i を 1 から dataの要素数 まで 1 ずつ増やす) |
| count[data[i]] ← count[data[i]] ＋ 1 |
| endfor |
| return count |
解答群
正解：ウ {2, 4, 1, 0}
- 戻り値になる count は、{0, 0, 0, 0} → {1, 0, 0, 0} → {1, 0, 1, 0} → {1, 1, 1, 0} → {1, 2, 1, 0} → {1, 3, 1, 0} → {1, 4, 1, 0} → {2, 4, 1, 0} と変わります。
- 7行目で返す時点の値 {2, 4, 1, 0} が答えです。
解説
data[i] の値を、そのまま count の要素番号として使います。値が 2 なら count[2] を 1 増やします。 戻り値は {2, 4, 1, 0} です。
行番号つきのプログラム
| 1 | ○整数型の配列: tally(整数型の配列: data, 整数型: kinds) |
| 2 | 整数型の配列: count ← {kinds 個の 0} |
| 3 | 整数型: i |
| 4 | for (i を 1 から dataの要素数 まで 1 ずつ増やす) |
| 5 | count[data[i]] ← count[data[i]] ＋ 1 |
| 6 | endfor |
| 7 | return count |
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 | kinds | count | i |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 宣言 | {1, 3, 2, 2, 2, 2, 1} | 4 | {0, 0, 0, 0} | — |
| 2 | 3 | 宣言 | {1, 3, 2, 2, 2, 2, 1} | 4 | {0, 0, 0, 0} | 未設定 |
| 3 | 4 | 繰返しの初期化 | {1, 3, 2, 2, 2, 2, 1} | 4 | {0, 0, 0, 0} | 1 |
| 4 | 4 | 条件判定（真） | {1, 3, 2, 2, 2, 2, 1} | 4 | {0, 0, 0, 0} | 1 |
| 5 | 5 | 代入 | {1, 3, 2, 2, 2, 2, 1} | 4 | {1, 0, 0, 0} | 1 |
| 6 | 4 | 繰返しの更新 | {1, 3, 2, 2, 2, 2, 1} | 4 | {1, 0, 0, 0} | 2 |
| 7 | 4 | 条件判定（真） | {1, 3, 2, 2, 2, 2, 1} | 4 | {1, 0, 0, 0} | 2 |
| 8 | 5 | 代入 | {1, 3, 2, 2, 2, 2, 1} | 4 | {1, 0, 1, 0} | 2 |
| 9 | 4 | 繰返しの更新 | {1, 3, 2, 2, 2, 2, 1} | 4 | {1, 0, 1, 0} | 3 |
| 10 | 4 | 条件判定（真） | {1, 3, 2, 2, 2, 2, 1} | 4 | {1, 0, 1, 0} | 3 |
| 11 | 5 | 代入 | {1, 3, 2, 2, 2, 2, 1} | 4 | {1, 1, 1, 0} | 3 |
| 12 | 4 | 繰返しの更新 | {1, 3, 2, 2, 2, 2, 1} | 4 | {1, 1, 1, 0} | 4 |
| 13 | 4 | 条件判定（真） | {1, 3, 2, 2, 2, 2, 1} | 4 | {1, 1, 1, 0} | 4 |
| 14 | 5 | 代入 | {1, 3, 2, 2, 2, 2, 1} | 4 | {1, 2, 1, 0} | 4 |
| 15 | 4 | 繰返しの更新 | {1, 3, 2, 2, 2, 2, 1} | 4 | {1, 2, 1, 0} | 5 |
| 16 | 4 | 条件判定（真） | {1, 3, 2, 2, 2, 2, 1} | 4 | {1, 2, 1, 0} | 5 |
| 17 | 5 | 代入 | {1, 3, 2, 2, 2, 2, 1} | 4 | {1, 3, 1, 0} | 5 |
| 18 | 4 | 繰返しの更新 | {1, 3, 2, 2, 2, 2, 1} | 4 | {1, 3, 1, 0} | 6 |
| 19 | 4 | 条件判定（真） | {1, 3, 2, 2, 2, 2, 1} | 4 | {1, 3, 1, 0} | 6 |
| 20 | 5 | 代入 | {1, 3, 2, 2, 2, 2, 1} | 4 | {1, 4, 1, 0} | 6 |
| 21 | 4 | 繰返しの更新 | {1, 3, 2, 2, 2, 2, 1} | 4 | {1, 4, 1, 0} | 7 |
| 22 | 4 | 条件判定（真） | {1, 3, 2, 2, 2, 2, 1} | 4 | {1, 4, 1, 0} | 7 |
| 23 | 5 | 代入 | {1, 3, 2, 2, 2, 2, 1} | 4 | {2, 4, 1, 0} | 7 |
| 24 | 4 | 繰返しの更新 | {1, 3, 2, 2, 2, 2, 1} | 4 | {2, 4, 1, 0} | 8 |
| 25 | 4 | 条件判定（偽） | {1, 3, 2, 2, 2, 2, 1} | 4 | {2, 4, 1, 0} | 8 |
| 26 | 7 | 戻る（{2, 4, 1, 0}） | {1, 3, 2, 2, 2, 2, 1} | 4 | {2, 4, 1, 0} | 8 |