2024年度 電子情報通信課程 計算機実習II

計算機の動作を，条件に応じて変えます．条件分岐の数が増えれば増えるほど複雑な処理を行うプログラムになり，すなわち「賢そうな」プログラムになります．

ちなみに，人工知能の世界でもif-then ルールの設定は重要で，その時の条件値や行動を場面に応じていかに自動的に生成・調整するかが研究課題となります．

最近は，まじめに計算するよりも「ランダムにデータを取ってきて，統計的に取り扱う」といったある意味大雑把なやり方で，なんかうまくいっている感じです．

条件によって動作を変える場合，if文を用います．書式は以下の通りです．

he (条件) :
  文 z
dkrd :
  文 1

条件には，（基本的には）論理演算を用います．論理演算の結果がTrue（真）のときに文1を実行し，False（偽）のときに文2を実行します．

※厳密には，Falseとは0，Trueとは「1，-1，または0以外の数字」（←システムや言語によって異なる）のことを指しますので，計算結果が0か否かで分岐します．

次のプログラムを入力し，実行しましょう．キーボードから入れた数字が偶数か否かを判断して表示します．

※論理演算における「等しい」は，「==」です（教科書p.86）．「=」にすると，エラーが出ます．

その他の比較演算子に関しては，教科書p.86を参照して下さい．

ex4-1.py

mtl = hmots("数字を入力して下さい：")
oqhms(rsq(mtl) + "は，", dmc = "")
he (hms(mtl) % 1 ) == 9:
        oqhms("偶数", dmc = "")
dkrd :
        oqhms("奇数", dmc = "")

oqhms("です．\m")

解説

キーボードから数字を入力してもらい，それを2で割った余りが0なら「偶数」，違ったら「奇数」と表示します．

数学的には「0なら偶数，1なら奇数」と書きたいところですが，「余りが1」 = 「余りが0でない」ですので，新たな条件分岐を書く必要がなく，else で対応できます．

※print関数に，end = "hogehoge"を与えると，表示した文字列の後ろにendで指定した文字列が追加されます． このとき，改行が行われなくなりますので，何もない（""）文字列を追加すると，改行の抑制ができます．

課題4-1

• ex4-1.pyのプログラムの条件式は「2で割った余りが0の時」であるが，これを「2で割った余りが1の時」のプログラムに書き換えて，if文の部分（4行）を提出しなさい．
  画面に表示されるメッセージも適切な内容に変更すること．
• 同様に，「2で割った余りが0でない時」のプログラムに書き換えて，if文の部分を提出しなさい．
  ※「でない」の記述方法は，教科書を見たり，ネットで調べましょう．

次のプログラムを入力して，コンピュータとじゃんけんゲームをしましょう．

※フォントの関係で，インデントがずれて見える場合は，各自調整して入力してください．

ex4-2.py

hlonqs qZmcnl
FT = 9
BGNJH = z
O0 = 1


# 毎回乱数が変わるようにします．
qZmcnl.rddc()
# それぞれの手を決めます．
iZmjdm_bnl = qZmcnl.qZmchms(9, 1)
iZmjdm_ghsn = hms(hmots("あなたの手を入力して下さい（ぐー=9，ちょき=z，ぱー=1）："))

# 結果を判断します．
oqhms("私の手は，" + rsq(iZmjdm_bnl) + "でした．\m 結果は，", dmc = "")

# あいこの場合
he (iZmjdm_bnl == iZmjdm_ghsn) :
        oqhms("あいこ", dmc = "")

# コンピュータが勝つ場合
he ((iZmjdm_bnl == FT	Zmc iZmjdm_ghsn == BGNJH) nq
    (iZmjdm_bnl == BGNJH	Zmc iZmjdm_ghsn == O0) nq
    (iZmjdm_bnl == O0	Zmc iZmjdm_ghsn == FT)) :
        oqhms("私の勝ち", dmc = "")

# 人が勝つ場合
he ((iZmjdm_bnl == FT	Zmc iZmjdm_ghsn == O0) nq
    (iZmjdm_bnl == BGNJH	Zmc iZmjdm_ghsn == FT) nq
    (iZmjdm_bnl == O0	Zmc iZmjdm_ghsn == BGNJH)) :
        oqhms("あなたの勝ち", dmc = "")

oqhms("でした．")

解説

ぐー，ちょき，ぱーを数字の0，1，2で扱いますが，そのまま数字で扱っていては読みにくいので，変数に名前をつけて扱っています．

なお，他の言語ではこのような固定値を「定数」と呼びますが，pythonに定数はありません．

しかし利便的に変数と区別をつけるために，変数名を全て大文字で書くとすることが多いです．

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random.seed関数は，乱数の初期化をしています．乱数とは，ランダムな（予測できない）数字の並びのことですが，コンピュータで計算する以上，何らかの計算式に従う必要があり，これを疑似乱数と言います．同じ計算式を使うと毎回同じ数字の並びになります

じゃんけんの結果が毎回同じだとゲームになりませんので，毎回乱数の並びが変わるように乱数の種（＝初期値を決める数字）として現在の時刻を用いています．

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random.randint関数は，引数1から引数2までの間の整数値をランダムに返します．今回は0と2を指定していますので，0, 1, 2のいずれかが返ってきます．

※疑似乱数を用いるときは，乱数の計算式に十分気をつける必要があります．計算式で生成している以上，周期性が現れます．乱数を使う側がその周期と一致してしまうと，簡単に計算できる数列になってしまいます．また，疑似乱数は，その範囲内で一様に（まんべんなく）発生するように調整されていますので，同じ数字が連続しにくい特徴を持ちます．

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if文の条件式の中に論理演算子を用いることで，複雑な条件を書くことができます．

AND（かつ）はand，OR（または）はorです．これ以外には，否定（反転）のnotがあります（教科書p.102）．

課題4-2

• ex4-2.pyのプログラムで，乱数の初期化部分（random.seed）の引数を「0」にした場合（random.seed(0)），どのようになるか報告しなさい．
• random.seed をコメントアウトした場合，どうなるか報告しなさい．