for 文道場 (問題編)

目次

• はじめに (02/25 2011 更新)
• 「問題」編
  1. 「for 文の意味」編 (04/28 2013 更新) [Update!]
  2. 「for 文にする」編 (04/28 2013 更新) [Update!]
  3. 「break」編
  4. 「for 文の入れ子」編
  5. 「少し厄介な for 文」編
• 「解答」編 (04/28 2013 更新) [Update!]

はじめに

• (02/26 2011)

  例えばうちの大学の情報電子工学科の計算機実習では 主に C 言語の実習のみを行っているようですが、 4 年生になって研究室に配属される学生のプログラミングスキルを見ていると、 ある段階で C 言語がわからなくなったんだろうな、 と見受けられる場合があります。

  特に、for 文や while 文などのループでこけたと見られる場合もあるのですが、 その場合は、多くの教科書が割と始めの方に for 文を置いていることからして、 多分 C 言語のほとんどがついていけないのではないかと心配します。

  そこで、ここに for 文の基礎的な問題を置くことで for 文にコケた人がわかるようになるための手掛かりになれば、 と思います。

  なお、C 言語だけでなく、awk や perl にも for 文はあるのですが、 少し違っているところもなくはないので、 ここでは一応「C 言語」での for 文としておきます。

  一度に全部を完成させる、というわけではなく、 適宜問題を追加していきたいと考えています。

• (04/20 2013)

  バグが多少ありましたので、修正しました。

「問題」編

「for 文の意味」編

「for 文の意味: その 1」

for 文は、for 文内で実行する文が 1 つの場合は、

for ( [初期値] ; [条件] ; [増分式] )
  [実行文];

「for 文の意味: その 2」

for 文は、for 文内で実行する文が 1 つの場合は、

for ( [初期値] ; [条件] ; [増分式] )
  [実行文];

for ( [初期値] ; [条件] ; [増分式] ) {
    [実行文 1];
    [実行文 2];
    ....
}

では、次は間違いでしょうか。

1. 実行文が 1 つなのにカッコ { } でくくっている:

   for ( [初期値] ; [条件] ; [増分式] ) {
    [実行文];
}

2. 実行文が複数あるのにカッコ { } でくくっていない:

   for ( [初期値] ; [条件] ; [増分式] )
  [実行文 1];
  [実行文 2];
  [実行文 3];


3. 改行を入れていない

   for ( [初期値] ; [条件] ; [増分式] ) [実行文];

4. スペースも入れていない

   for([初期値];[条件];[増分式])[実行文];

5. 変なところに改行を入れている

   for (
  [初期値] ;
  [条件] ;
  [増分式] )
    [実行文];

6. for 文のカッコの中に [初期値]、[条件]、[増分式] を書いてない

   for ( ; ; ) [実行文];

7. for 文のカッコの中に何も書いてない

   for ( ) [実行文];

8. for 文のカッコを別なカッコにしている

   for { [初期値] ; [条件] ; [増分式] }
  [実行文];

「for 文の意味: その 3」

次の文の内容を for 文を使わずに (他のループも使わずに) 書くとどうなるでしょうか。

int j;
for (j=1; j<=3; j=j+1)
  printf("[%d]\n", j);

「for 文の意味: その 4」

次の文の内容を for 文を使わずに (他のループも使わずに) 書くとどうなるでしょうか。 また、for 文が終わった後では longname の値は何になっているでしょうか。

int longname;
for (longname=4; longname<7; longname++)
  printf("[%d]\n", longname);

「for 文の意味: その 5」

次の文の内容を for 文を使わずに (他のループも使わずに) 書くとどうなるでしょうか。 また、for 文が終わった後では k の値は何になっているでしょうか。

• [a]

  int k;
for (k=2; k<=8; k+=2)
  printf("[%d]\n", k);

• [b]

  int k;
for (k=2; k<8; k+=2)
  printf("[%d]\n", k);

「for 文の意味: その 6」

次の for 文を [a] とします:

int k;
for (k=2; k<=8; k+=2) {
    printf("[%d]\n", k);
}

int j;
(ア)
for ( ; j<=8; j=j+2) {
     (イ)
    printf("[%d]\n", j);
     (ウ)
}
(エ)

「for 文の意味: その 7」

次の文の内容を for 文も n も使わずに (他のループも使わずに) 書くとどうなるでしょうか。

int n;
for (n=0; n<=4; n+=2) {
    printf("[%d]\n", n);
    printf("[%d]\n", n+1);
}


「for 文の意味: その 8」

次の文の内容を for 文も x も使わずに (他のループも使わずに) 書くとどうなるでしょうか。

int x, y;
y = 0;
for (x=1; x<=4; x++)
  y = y+x;
  printf("[%d]\n", y);

「for 文の意味: その 9」

次の文の内容を for 文も x も使わずに (他のループも使わずに) 書くとどうなるでしょうか。

int x, Total;
Total = 1;
for (x=5; x>0; x--)
  Total *= x;
printf("[%d]\n", Total);

「for 文の意味: その 10」

for 文の「初期値」の部分、「増分式」の部分には、 「,」(カンマ演算子) を用いて複数の式を書くことができます。 では、次の for 文を使わずに (他のループも使わずに)、 ただし p, q, N は残して書くとどうなるでしょうか。

int p, q, N;
N = 0;
for (p=1, q=5; p<=5; p++, q--)
  N += p*q;
printf("[%d]\n", N);

「for 文の意味: その 11」

次の for 文は初期値、増分式に複数の式が入っています:

int p, q, N;
N = 0;
for (p=1, q=5; p<=5; p++, q--)
  N += p*q;
printf("[%d]\n", N);

int p, q, N;
N = 0;
(ア)
for (p=1; p<=5; p++) {
    (イ)
    N += p*q;
    (ウ)
}
(エ)
printf("[%d]\n", N);

「for 文の意味: その 12」

次の for 文は、どのような j に対して実行されるかを答えなさい。

1. int j;
for (j=1; j<=10; j+=2)
   printf("j=%d\n", j);

2. int j;
for (j=3; 2*j<10; j++)
   printf("j=%d\n", j);

3. int j;
for (j=1; j%5 != 0; j++)
   printf("j=%d\n", j);

4. int j;
for (j=0; (j+4)%7 != 0; j+=2)
   printf("j=%d\n", j);

5. int j;
for (j=1; j<1; j+=2)
   printf("j=%d\n", j);

「for 文の意味: その 13」

次の for 文:

int j, a[10];
for (j=1; j<=10; j++)
   a[j - 1] = 2 * j + 1;

「for 文の意味: その 14」

次の for 文:

int j, a[10];
for (j=1; j<=10; j++)
   a[j - 1] = 2 * j + 1;

「for 文にする」編

「for 文にする: その 1」

次の繰り返しの実行文を for 文を使って書き直しなさい。

printf("3× %d ＝ %d\n", 1, 3*1);
printf("3× %d ＝ %d\n", 2, 3*2);
printf("3× %d ＝ %d\n", 3, 3*3);
printf("3× %d ＝ %d\n", 4, 3*4);
printf("3× %d ＝ %d\n", 5, 3*5);

「for 文にする: その 2」

次の繰り返しの実行文を for 文を使って書き直しなさい。

printf("5× %d ＝ %d\n", 1, 5*1);
printf("5× %d ＝ %d\n", 3, 5*3);
printf("5× %d ＝ %d\n", 5, 5*5);
printf("5× %d ＝ %d\n", 7, 5*7);
printf("5× %d ＝ %d\n", 9, 5*9);

「for 文にする: その 3」

次の x, y, z の値を計算する for 文をそれぞれ書きなさい (z は double で)。

x = 1 + 2 + 3 + ... + 100
y = 12 + 22 + 32 + ... + 1002
z = 1/1 + 1/3 + 1/5 + ... + 1/99

「for 文にする: その 4」

a[0] = 1, a[1] = 2, a[2] = 3, a[3] = 4, ...
b[0] = 1, b[1] = 3, b[2] = 5, b[3] = 7, ...


「for 文にする: その 5」

a[2] = 1, a[4] = 2, a[6] = 3, ..., a[100] = 50

「for 文にする: その 6」

配列 a を

a[0] = 100, a[1] = 98, a[2] = 96, a[3] = 94, ...

「for 文にする: その 7」

配列 a を

a[0] = 1, a[1] = -1, a[2] = 1, a[3] = -1, ...

「for 文にする: その 8」

配列 a を

a[0] = 0, a[1] = 1, a[2] = 0, a[3] = 1, ...

b[0] = 1, b[1] = 0, b[2] = 1, b[3] = 0, ...

「for 文にする: その 9」

配列 a を

a[0] = 1, a[1] = 1, a[2] = 2, a[3] = 2, a[4] = 3, a[5] = 3, ...

「for 文にする: その 10」

文字配列 a に、

a[0] = '0', a[1] = '1', ... a[9] = '9', a[10] = '\0'

「for 文にする: その 11」

配列 a[0] ~ a[49] に値が既に設定されているとして、 配列 b[0] ~ b[49] に a[ ] の値をひとつずらして、

b[0] = a[1], b[1] = a[2], b[2] = a[3], ..., b[48] = a[49], b[49] = a[0]